Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Актуальность. Одним из перспективных видов спорта в современной России и в мире является художественная гимнастика – Олимпийский вид, который предъявляет высочайшие требования организму спортсменок, заставляя физиологические системы работать на максимально возможном уровне, а спортсменок – показывать результаты на грани человеческих возможностей (Бердническая Е.М. (2009); Макарова Г.А., Барановская И.Б., Бушуева Т.Г. (2014,2013). В условиях острой конкуренции предъявляются жесткие требования при отборе к функциональным возможностям гимнасток, в связи с чем большое значение приобретает научно-методическое и физиологическое обоснование тренировочной и соревновательной деятельности гимнасток- художниц (Казакевич Н.В., Пышная Е.В., 2009). В современной физиологии существует много физиологических классификаторов, раскрывающих особенности функционального состояния спортсменов и успешность человека в конкретных видах спорта. Это принадлежность к определенному типу конституции (Сонькин В.Д., Зайцева В.П. ,2008; Захарьева Н.Н., 2016)). вариабельность ритма сердца (Баевский Р.И. 1986, 2001, 2003; Баевский Р.И., Шлык Н.И., 2011, Шлык Н.И., 2016; 2009; Захарьева Н.Н. и соавт., 2006,2010, 2016; Иванова Т.С., 2015; Ботова Л.Н., 2011, Викулов А.Д., 2011;. Голухова Е.З., Алиева А.М, Какучая Т.Т., Воеводина В.М., Аракелян Г.Г., Мрикаев Д.В. 2009, Яблучанский Н.И., Мартыненко А.В., 2010. Aubert A.E., 2003, E. Aubert, B. Seps and F. Beckers, 2003, C. Blasquez, G.R. Font, L.С. Ortis, 2009) и многие другие. Установлено, что определенному типу автономной нервной регуляции вариабельности ритма сердца соответствуют различной степени выраженности проявления напряжения функциональных систем, отражающих адаптивные возможности человека при занятиях спортом (кровообращения, дыхания, центральной нервной системы, системы крови, иммунной системы и др.) (Захарьева Н.Н., Никифорова Н.Ю., (2006) Захарьева Н.Н. Мосунова Ю.А. (2011).) Однако в литературе нет однозначного мнения о том, как определенные биотипологические характеристики конституции и вариабельности ритмов сердца, давления и дыхания соответствуют функциональному состоянию и соревновательной успешности гимнасток – художниц высокой квалификации, что делает проблему приоритетной.

Цель исследования – определение физиологических особенностей функционального состояния гимнасток-художниц различной спортивной квалификации и результативности с неоднородными типами конституции и автономной нервной регуляции ритмов сердца, систолического, диастолического артериального давления и дыхания.

Материалы и методы исследования

Анкетирование, САКР – спироартериоритмокардиография. Параметры снимались в положении сидя, в течение пяти минут. Психофизиологические показатели функционального состояния гимнасток включали три варианта пробы теста умственной работоспособности – «URA» (Сонькин В.В., Сонькин В.Д., Зайцева В.П., 2002). Для оценки физической работоспособности использовали велоэргометрический вариант пробы PWC170. Оценка гибкости проводилась по 3 пробам: 1) проба наклона на скамейке (в см); 2) мост (расстояние между руками (в см)); 3) гибкость коленного сустава (расстояние от пола до пятки при напряжении ноги в см). Сила мышц правой и левой кисти и активность нервно-мышечного аппарата измерена методом кистевой динамометрии. О координационных свойствах нервной системы судили по результатам стабиломерии (тест «Мишень»), устойчивость оценивалась в 3 – пробах: 1) стоя на 2 ногах, 2) стоя на правой ноге; 3) стоя на левой ноге. Для оценки функции внешнего дыхания использовался электронный спирометр «Спиро С-100» ООО «Альтоника» г. Москва. Основные функциональные показатели сердечно- сосудистой системы (ЧСС, АДС и АДД) измерялись по Короткову электронным полуавтоматическим тонометром в положении сидя. Использовался прибор BP A50 фирмы «Microlife». Определение типов конституции проводилось по Черноруцкому М.В. Выделяли гиперстенический, нормостенический, астенический типы конституции. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета статистических программ STISTISTICA 6.0.

Организация исследования. Работа проводилась с 2014 г. по 2016 г. Эксперимент проходил с участием 40 гимнасток высокой квалификации, студенток РГУФКСМиТ. Спортсменки были практически здоровы, принимали участие в исследовании на добровольной основе и были проинформированы о том, что все методики являются не инвазивными, исключающими инфекционные заражения. Исследование проводилось в часы физиологической симпатикотонии (до 13.00).

Результаты исследования и их обсуждение

Проведено обследование 40 гимнасток в возрасте 17–24 года, имеющих стаж занятий художественной гимнастикой от 10 до 20 лет. Спортсменки до настоящего времени активно участвовали в соревнованиях. Количество тренировочных часов в неделю колеблется от 15 до 48 часов. Все гимнастки являются спортсменками высокой квалификации: КМС – (кандидаты в мастера спорта) – 6 чел. (15 %); МС- (мастера спорта) – 29 чел. (77,5 %); МСМК – (мастер спорта международного класса) 5 чел. (7,5 %). Установлены типы конституции по Чернорудскому М.В.: астенический имели 7 чел. (17,5 %), нормостенический (чистый) – 9 чел. (22,5 %) и 24 (60 %) – смешанный тип конституции. У гимнасток с астеническим типом конституции чаще всего отмечен нормотонический вариант автономной нервной регуляции (42,6 %), реже – симпатикотонический (28,75 %) и ваготонический (28,75 %). По ритму САД (систолического артериального давления) выявлено доминирование симпатических влияний у 57,14 %, реже отмечены нормотонический у 28,75 % и ваготонический у14,29 %. варианты. Анализ регуляции ДАД (диастолического артериального давления) установил еще более выраженное преобладание симпатических влияний у 85,71 % и единичный случай нормотонической регуляции. Регуляция ритма дыхания представлена нормальным для дыхательного центра ваготоническим вариантом у большинства спортсменок 71,43 %, реже отмечены симпатические влияния 28,57 %. Выявлены различия вегетативных показателей гимнасток астенического и нормостенического типов конституции: частота сердечных сокращений (ЧСС) гимнасток-астеников достоверно выше (р<0,02), чем у гимнасток–нормостенического типа конституции. У гимнасток, имеющих нормостенический тип конституции, также выявлены неоднородные типологические особенности автономной нервной регуляции ритмов сердца: превалирует ваготонический тип (у 50 %), нормотонический тип отмечен у 37.5 % и у 12,5 % симпатикотонический вариант. По ритму САД у гимнасток с нормостеническим типом конституции отмечено превалирование нормотонического типа – 62,5 %, реже определялась ваготония -25 % и симпатикотония – 12,5 % . При анализе регуляции вариабельности ритма ДАД отмечено преобладание симпатических влияний 87,5 %, нормотония у 12,5 %. Не выявлено существенных различий при анализе ситуации с АНР (автономная нервная регуляция) ритма дыхания. Как и у гимнасток с астеническим типом конституции у гимнасток с нормостеническим типом отмечено превалирование ваготонических влияний – 75 % случаев, в единичных случаях регистрировали нормотонию, что является абсолютной нормой. Большинство гимнасток со смешанным вариантом конституции повторяют особенности нормостенического типа.

Следующим классификатором функционального состояния высококвалифицированных гимнасток является биотип регуляции автономной нервной системой вариабельности ритма сердца (Баевский Р.М., 1986, 2011,; Шлык Н.И, 2010, 2011, 2013, Захарьева Н.Н., 1993, 2004, 2010, 2016). Известно, что по соотношению в спектрах вариабельности ритмов сердца (ВРС), артериального давления (ВРАД) и дыхания (ВРД) волн медленного (LF) и быстрого (HF) диапазонов (так называемый вегетативный баланс) выделяют три биотипа автономной нервной регуляции ритма сердца (Баевский Р.М., 1986, 2011,; Шлык Н.И. (2010, 2011), Захарьева Н.Н, (1993, 2004, 2010, 2016): нормотонический, ваготонический и симпатикотонический. Выделяли типы автономной нервной регуляции по ритму сердца: 1 группа – ваготоникий – 15 чел.(37,5 %). 2. группа – нормотоникий – 19 чел. (47,5 %) 3 группа – симпатикотоникий – 6 чел. (15 %). (У гимнасток высокой квалификации 1-й группы регуляция ритма систолического артериального давления имеет ваготонический вариант в 13,3 % (2 чел.), нормотонический вариант в 73,33 % (11 чел.) и симпатикотонический вариант – в 13.3 % (2 чел.). Регуляции ритма диастолического артериального давления в основном представлена симпатикотоническим типом – 12 чел. (80,01 %) у 2 чел. отмечена нормотония (13,33 %) и ваготонический вариант выявлен у 1 спортсменки (6,66 %). (1 чел.). (таблица).

Показатели вариабельности ритмов сердца, систолического и диастолического артериального давления высококвалифицированных гимнасток

Примечание. * – ваготония – нормотония; ** – ваготония – симпатикотония; *** – нормотония – симпатикотония.

Регуляция ритма дыхания у гимнасток с ваготоническим типом регуляции по ритму сердца имеет также ваготонический тип (86,66 % – 13 чел.), реже регистрировался нормотонический тип (13.34 % – 2 чел.).При спектральном анализе типов САД, ДАД, и РД автономной нервной регуляции у гимнасток – художниц высокой квалификации 2–ой группы (нормотонический тип регуляции по ритму сердца) выявлено, что регуляция ритма САД имеет ваготонический вариант у 11 % (2 чел.), нормотонический вариант – у 68,42 % (13 чел.) и симпатикотонический вариант у 21,1 % (4 чел.). Регуляции ритма ДАД в основном представлена симпатикотоническим типом – 78,1 % (15 чел.), реже – нормотоническим – 21,1 % (4 чел.). Регуляция ритма дыхания представлена 2 типами: ваготоническим у 84,66 % (16 чел.), симпатикотоническим у 15.78 % (3чел.). Достоверные межгрупповые отличия вариабельности ритма сердца гимнасток с ваготоническим и нормотоническим типами выявлены только по показателям LF/HF >nu и LF n > nu (р < 0,001399 и р < 0,008083) соответственно. Возможно, физиологические механизмы адаптации поддержании гомеостаза в условиях многолетней тренировки протекают по одинаковому направлению при данных типах автономной нервной регуляции. Принципиально другая картина выявлена при оценке параметров САКРа у гимнасток с ваготоническим и симпатикотоническим типами автономной нервной регуляции. Достоверные межгрупповые различия выявлены в подавляющем большинстве анализируемых показателей вариабельности ритма сердца: TP, ms2; VLF, ms2; LF n > nu; HF, ms2; HFn>nu; LF/HF>nu, степень достоверности высокая (р>0,0001; р>0,003) соответственно. Достоверные межгрупповые различия выявлены в большинстве анализируемых показателей вариабельности ритма САД: TPS,ms2; LFSn>nu; HFSms2; HFSn>nu/ LFS/HFS>nu, причем степень достоверности высокая (р> 0,03534; р> 0,006; р >0,002) .Интересно, что достоверных отличий регуляции вариабельности ритма дыхания как при сравнении групп гимнасток 1–2 групп (ваготония – нормотония), так при сравнении групп гимнасток 1–3-й групп (ваготония – симпатикотония) не выявлено. Возможно, это отражает эффект общего регуляторного влияния парасимпатической нервной системы на дыхательный центр у гимнасток, имеющих различные типы автономной нервной регуляции при развитии высокой степени тренированности. При сравнении параметров функционального состояния гимнасток 1-й и 3-й групп выявлены достоверные отличия в показателях производительности работы сердечно – сосудистой системы: ЧСС и АД. У гимнасток – ваготоников показатели ЧСС достоверно ниже, чем у спортсменок-симпатикотоников. Это можно объяснить типологическими особенностями адаптационных арактеристик спортсменок-ваготоников (развитием спортивной брадикардии, ЧСС=60,02±.8,42). У симпатикотоников ЧСС отражает доминирующее влияние симпатического отдела автономной нервной системы и в состоянии покоя свидетельствует об экономизации работы системы кровообращения (ЧСС=80,30±13,73) Полученные данные позволяют рекомендовать тренерам по художественной гимнастике тщательно контролировать процесс восстановления у гимнасток, имеющих симпатический вариант автономной нервной регуляции ритма сердца после тренировок и соревнований для исключения перетренировонности и синдрома хронической усталости. Установлены различия физических качеств гимнасток – гибкости и силы мышц: спортсменки – симпатикотоники оказались достоверно более гибкими (23,53±3,68),чем ваготоники (19,72±1,22) (р<0,03153). Однако гимнастки-ваготоники обладают большей силовой выностивостью. Выявлены различия у гимнасток 1 и 3-й групп по параметру, характеризующему силовую выносливость коэффициент силовой выносливости (КВС) Гимнастки из 1-й группы обладают большей силовой выносливостью. У гимнасток с нормотоническим типом и симпатикотоническим типами (2 и 3-я группы) автономной нервной регуляции достоверные межгрупповые различия выявлены в подавляющем большинстве анализируемых показателей вариабельности ритма сердца: TP, ms2; VLF, ms2; LF n > nu; HF, ms2; HFn>nu; LF/HF>nu (р>0,0001; р>0,001). Достоверные межгрупповые различия выявлены по показателям САД (во 2 гр. – 88,45±11,88 мм рт.ст.; в 3 гр. – 144 ±54,92 мм рт. ст.) и по большинству анализируемых показателей вариабельности ритма САС: TPS,ms2; VLFS, ms2; LFSms2; LFSn>nu; HFSms2; LFS/HFS>nu (р>0,001; р>0,006; р>0,003). Достоверные межгрупповые различия выявлены по показателям вариабельности ритма ДАД: TPD,ms2; VLFD, ms2; LFDms2; HFD ms? (р> 0,02; р> 0,01).Интересен факт, что отсутствуют межгрупповые отличия в регуляции ритма дыхания. Очевидно, у высококлассных гимнасток на этапе спортивного совершенства вырабатываются универсальные механизмы регуляции, не имеющие типологических отличий. Раскрывая третью задачу исследования – определение особенностей автономной нервной регуляции ритма сердца, артериального давления и дыхания и соответствующего функционального состояния у гимнасток – художниц мастеров спорта международного класса (МСМК) в сравнении с гимнастками-художницами (мастерами спорта, кандидатами в мастера спорта и перворазрядницами) следует отметить, что гимнасток – мастеров спорта международного класса в нашей группе было 5 человек (12,5 %). Гимнастки – международницы имели неоднородный баланс автономной нервной регуляции ритмов сердца, САД, ДАД и дыхания. У 3 гимнасток – МСМК установлен ваготонический вариант регуляции ритма сердца, у одной- нормотонический, у одной – симпатикотонический. Проведен анализ достоверных различий в функциональном состоянии гимнасток – художниц МСМК, имеющих ваготонический вариант регуляции ритма сердца, и параметров функционального состояния гимнасток – художниц высокой квалификации с более низкой спортивной результативностью (МС, КМС). В других подгруппах высококвалифицированных гимнасток мы ограничиваемся только описанием, так в них мало испытуемых. Для удобства изложения материала гимнастки, имеющие ваготонический тип регуляции автономной нервной регуляции ритма сердца (15 чел), были разделены на 2 группы: А группа – 3 чел – МСМК и Б группа – 3 чел. МС. Для оценки компонентного состава тела гимнасток проведена калиперометрия (Мартиросов Э.Г., 2006). Установлено, что процент жирового компонента у гимнасток группы А соответствует норме – 14,11 %, гимнасток группы Б – 19,31 %, что соответствует норме 30 – летних женщин. Возможно, это связано с тем, что большинство гимнасток группы Б уже закончила свою спортивную карьеру, или прекратили активные тренировки из – за травм и быстро набрали вес. Выявлены достоверные различия показателей вариабельности ритмов САД и дыхания в группах сравнения: гимнастки группы А (МСМК) по ритму САД имеют больший процент симпатического варианта автономной нервной регуляции – 33 %, в группе Б (МС) этот вариант отмечен у 8 % в гимнасток. Особенностью вариабельности по ритмам ДАД у гимнасток группы А является наличие только симпатического варианта автономной нервной регуляции (100 %), в то время как у гимнасток группы Б отмечены также нормотонический (16 %) и ваготонический (8 %) типы регуляции ДАД. При анализе типологических особенностей вариабельности ритма дыхания установлено, что гимнастки группы А в 66 % случаев имеют нормотонический вариант автономной нервной регуляции, в 33 % – ваготонический. Гимнастки группы Б в 100 % имеют ваготонический тип регуляции. Согласно литературным источникам (Кузнецова О.В., Сонькин В.Д., 2005) ваготонический тип автономной нервной регуляции ритма дыхания является регуляторной нормой. Таким образом, установлены межгрупповые отличия в автономной нервной регуляции ритмов САД и ДАД и дыхания у гимнасток с ваготоническим типом регуляции ритма сердца у высококвалифицированных спортсменов с различной спортивной результативностью и квалификацией. Функциональные особенности гимнасток-художниц МСМК можно объяснить механизмами адаптации сосудистого тонуса и регуляции дыхательного центра в ответ на специфическую, тяжелую, длительную физическую нагрузку. Возможно, мы констатитируем вариант развития скрытой фазы утомления, в результате чего происходит смещение вегетативного баланса в сторону симпатикотонии. Подобная динамика была описана Захарьевой Н. Н. с соавторами (2016) у танцоров высокой квалификации с доказанным фактом быстрого развития скрытой фазы утомления, развивающих функциональное напряжение ритма дыхания в финале соревнований. Достоверные межгрупповые различия выявлены у гимнасток по параметрам вариабельности ритма САД: TPS, ms2; VLFS ms2; LFSms2; HFS ms2. Значения гимнасток группы А достоверно выше , чем в группе Б (р >0,02).Достоверны межгрупповые различия показателей вариабельности ритма дыхания: TPS,ms2; HFS ms2. Достоверны различия устойчивости на левой ноге ( р > 0,029941), выявленные тестом «Мишень». Выявленные отличия в умственной работоспособности свидетельствуют о том , что у гимнасток группы А выше способность противостоять утомлению как при простой нагрузке (3-буквенный тест на 6-й попытке , р > 0,04), так и при выполнении сложной нагрузки (10-буквенный тест на постоянной скорости). Достоверные отличия выявлены на 2,3,4 попытках теста (р > 0,008 и р>0,001) соответственно. Таким образом, выявленные различия параметров функционального состояния гимнасток-художниц, имеющих одинаковые индивидуально-типологические варианты автономной нервной регуляции ритма сердца и различие в спортивной результативности. Выявлены достоверные различия показателей вариабельности ритма САД (TP mm2 (мм2), VLF mm2; LF mm2; HF mn2) и показателей вариабельности ритма дыхания (TP(л/м)2; HF(л/м)2). Установлены различия показателя времени устойчивости на платформе стабилометрическического теста «Мишень» – «устойчивость на левой ноге», (р<0,029941); а также способности противостоять утомлению при выполнении умственных задач в тесте умственная работоспособность (URA) 3-буквенном и 10-буквенном тестах на постоянной скорости. Вышеуказанные данные тестирования могут быть рекомендованы нами при отборе высококвалифицированных гимнасток для участия на международных соревнованиях.

Выводы

1. Выявлена зависимость распределения исходного вегетативного тонуса от типа телосложения. У представительниц нормостенического типа телосложения в возрасте 17–23 лет преобладает парасимпатический исходный вегетативный тонус регуляции по ритму сердца (50 %), у гимнасток с астеническим типом телосложения в 17–23 года – нормотнический тип регуляции ритма сердца (42 %).

2. Выявлена зависимость распределения автономной нервной регуляции по ритму систолического артериального давления у гимнасток-художниц высокой квалификации в зависимости от типа телосложения. У гимнасток-художниц с нормостеническим типом конституции отмечено превалирование нормотонического типа автономной нервной регуляции по ритму систолического артериального давления 62,5 %, у гимнасток с астеническим типом конституции превалирует симпатиконическая регуляция сосудистого тонуса – 57,5 %. .Выявлены различия в степени напряжении адаптационных механизмов у гимнасток-художниц высокой квалификации, имеющих различные особенности автономной нервной регуляции сердца, тонуса сосудов и дыхания. Наибольшие различия в параметрах регуляторных механизмов, функционального состояния и физических качеств установлены при сравнении гимнасток с ваготоническим и симпатикотоническим типами вариабельности ритма сердца.

3. Установлены различия параметров функционального состояния у гимнасток–художниц, имеющих однотипные индивидуально – типологические варианты автономной нервной регуляции ритма сердца (ваготонический вариант) и различие в спортивной результативности. Выявлены достоверные различия в значениях показателей вариабельности ритма систолического артериального давления (TPmm2 (мм2), VLF mm2; LF mm2; HFmn2), в значениях показателей вариабельности ритма дыхания (TP (л/м)2; HF (л/м)2) у гимнасток-художниц мастеров спорта международного класса и спортсменок – гимнасток более низкой квалификации и соревновательной результативности.

4. Отличительной особенностью высоко результативных гимнасток – художниц является способность противостоять утомлению при выполнении напряженной умственной работы. Отличия выявлены в тесте умственная работоспособность (URA) 10-буквенном на постоянной скорости (р > 0,0001) и 3-буквенном тесте (р > 0,02).

5. Установлены различия гимнасток – художниц мастеров спорта международного класса и спортсменок – гимнасток более низкой квалификации и соревновательной результативности в координационных способностях центральной нервной системы (стабилометрический тест «Мишень» – «время устойчивости на левой ноге» (р > 0,029941).