УДК: 612.062
Вахитов Л.И., Вахитов И.Х., Зефиров Т.Л.
Казанский федеральный университет, 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18.

Влияние мышечных нагрузок на насосную функцию сердца баскетболистов-колясочников

Резюме. Практический опыт работы отечественных и зарубежных специалистов показывает, что наиболее действенным методом реабилитации инвалидов является систематические занятия физической культурой и спортом. Из немногочисленных исследований, характеризующих паралимпийцев с поражениями опорно-двигательного аппарата, лишь единицы посвящены баскетболу на колясках и в основном, направлены лишь на совершенствование тренировочного процесса.
Лица с различными поражениями опорнодвигательного аппарата имеют отличающиеся морфофункциональные и психофизиологические показатели, которые недостаточно исследованы. Значительный интерес у исследователей вызывает
изучение закономерностей изменения насосной функции сердца при систематических мышечных тренировках.

Ключевые слова: баскетболисты-колясочники, насосная функция сердца, мышечные тренировки, восстановительный период

Контактное лицо:

Вахитов Л.И.
д.н., член-корреспондент Российской Академии Естественных Наук , профессор кафедры биомедицинской
инженерии и управления инновациями Казанского федерального университета, Казань, ул. Лево-Булачная,
д. 44, Учебное здание №26, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Vakhitov L.I., Vakhitov I.H., Zefirov T.L.
Kazan Federal University, 18, Kremlevskaya str., Kazan, 420008.

Influence of muscle loads on the pumping function of the heart of wheelchair basketball players

Abstract. Background. Practical experience of domestic and foreign specialists shows that the most effective method of rehabilitation of disabled people is systematic physical training and sports. Of the few studies characterizing the Paralympic athletes with lesions of the musculoskeletal apparatus, only one is devoted to wheelchair basketball and mainly focused only on improving the training process's. Persons with various lesions of the musculoskeletal system have different morphofunctional and psychophysiological parameters, which are not sufficiently investigated. Considerable interest among researchers is the study of regularities of changes in the pumping function of the heart in systematic muscle training.

Key words: wheelchair basketball players, pumping function of the heart, muscle training, recovery period

Contact person:

L. I. Vakhitov
doctor of science, corresponding member of the Russian Academy of Natural Sciences , Professor of the
Department of biomedical engineering and innovation management of Kazan Federal University, 44 levo-Bulachnaya
street, Kazan, Educational building No. 26, e-mail: Ildar.Vahitov@kp

Введение. Практический опыт работы отечественных и зарубежных специалистов показывает, что наиболее действенным методом реабилитации инвалидов является систематические занятия физической культурой и спортом [1,2,3,7,10,12,15]. Из немногочисленных исследований, характеризующих паралимпийцев с поражениями опорно-двигательного аппарата, лишь единицы посвящены баскетболу на колясках и в основном, направлены лишь на совершенствование тренировочного процесса [16, 19, 20]. Лица с различными поражениями опорно-двигательного аппарата имеют отличающиеся морфофункциональные и психофизиологические показатели, которые недостаточно исследованы. Значительный интерес у исследователей вызывает изучение закономерностей изменения насосной функции сердца при систематических мышечных тренировках [2,4,5,6,8,11,14].
Для более полного представления о функциональных возможностях сердца, целесообразно проводить исследования деятельности сердца непосредственно во время выполнения мышечных нагрузок [14,18,19]. В тоже время изменения показателей насосной функции сердца в восстановительном процессе особенно сразу после прекращения мышечной деятельности свидетельствуют о важнейших регуляторных перестройках в организме [2,4,16,17]. Систематические
мышечные тренировки предъявляют значительные требования к организму баскетболистов-колясочников. При этом работ, посвященных изучению функциональных возможностей организма баскетболистов на колясках крайне мало.
Более того, в доступной литературе редко встречаются работы, посвященные изучению функциональных возможностей сердца инвалидов при систематических занятиях мышечными тренировками.

Цель исследования: изучить особенностей реакции насосной функции сердца баскетболистов-колясочников на мышечную нагрузку в годичном цикле тренировки.

Задачи исследования:
1. Изучить реакцию насосной функции сердца баскетболистовколясочников при выполнении мышечной нагрузки на различных этапах годичного цикла мышечных тренировок;
2. Проанализировать особенности восстановления насосной функции сердца после завершения мышечной нагрузки. Методика исследований. Исследования проводились среди баскетболистов-колясочников баскетбольной команды «Крылья Барса». Общее количество обследованных спортсменов составило 15 человек. Изучение показателей насосной функции сердца (НФС) проводилось в два этапа. На первом -исследовались показатели НФС баскетболистов-колясочников в покое. На втором -баскетболисты с ОВЗ выполняли мышечную нагрузку в виде челночного ускорения в течение 1 минуты по периметру баскетбольной площадки, далее анализировались особенности восстановления показателей насосной функции
сердца. Как и во всех видах спорта у баскетболистов – колясочников годичный период мышечных тренировок условно подразделяется на три периода: подготовительный, соревновательный и переходный. Для оценки достоверности различий использовали стандартные значения t- критерия Стьюдента.

Методика регистрации реограммы. Среди реографических методов определения частоты сердечных сокращений наибольшее распространение получил метод тетраполярной грудной реографии по Кубичеку [9] в различных модификациях.
Результаты исследований и их анализ. Частота сердечных сокращений (ЧСС) в подготовительном периоде у баскетболистов-колясочников в покое составляла 83,2 ±2,3 уд/мин. По завершению мышечной нагрузки в виде ускорения по периметру баскетбольной площадки показатели ЧСС на первой минуте восстановительного процесса составили 170,7±2,2 уд/мин. Данная величина на 87,5 уд/мин оказалась больше по сравнению с показателями ЧСС зарегистрированными до
выполнения мышечной нагрузки (P<0,05). Следовательно, на выполнение мышечной нагрузки у баскетболистов-колясочников частота сердцебиений отреагировала увеличением в 2,0 раза, по сравнению с исходными данными. В последующем, значения ЧСС существенно снижались. При этом темпы восстановления ЧСС в течение пяти минут отдыха были не одинаковы. Наиболее существенное снижение ЧСС наблюдалось на второй минуте отдыха, где ЧСС снизился на 41,3 уд/мин (P<0,05). Полное восстановление ЧСС, примерно до уровня исходных значении, произошло к пятой минуте отдыха. Таким образом, в течение пяти минут отдыха после завершения мышечной нагрузки показатели ЧСС у баскетболистов–колясочников успевают полностью восстановиться.
Ударный объем крови (УОК) в подготовительном периоде при выполнении мышечной нагрузки у баскетболистов – колясочников возрастает по сравнению с исходными данными примерно в 1,5 раза. В последующем, в восстановительном периоде значения УОК существенно снижаются. Однако темпы восстановления УОК в течение пяти минут отдыха не одинаковы. Так, наиболее существенное снижение УОК наблюдается на четвертой минуте отдыха, где УОК снизился на
7,1 мл по сравнению с предыдущими минутами отдыха (P<0,05). На других этапах восстановительного процесса мы наблюдали снижение УОК примерно на 4 – 7 мл. При этом следует отметить, что данное снижение было не достоверным,
однако сохранялась устойчивая тенденция к снижению УОК. Снижение УОК примерно до уровня исходных значений произошло к пятой минуте отдыха, где УОК был зарегистрирован 38,1±1,4 мл. Таким образом, в течение пяти минут отдыха после завершения мышечной нагрузки показатели УОК у баскетболистов – колясочников успевают полностью восстановиться.

В соревновательном периоде частота сердечных сокращений у баскетболистов-колясочников в покое составляла 74,4±2,4 уд/мин. По завершению мышечной нагрузки ЧСС на первой минуте восстановительного процесса составили 120,1±2,3 уд/мин. Данная величина на 45,7 уд/мин оказалась больше по сравнению с показателями ЧСС зарегистрированными до выполнения мышечной нагрузки (P<0,05).
Следовательно, на выполнение мышечной нагрузки у баскетболистов - колясочников частота сердцебиений отреагировала увеличением в 1,6 раза по сравнению с исходными данными (P<0,05). На последующих минутах восстановительного процесса частота сердцебиений постепенно снижалась. На второй минуте отдыха ЧСС снизилась по сравнению с предыдущим периодам на 21,6 уд/мин и составила 98,5±2,5 уд/мин (P<0,05). На третьей минуте восстановительного процесса ЧСС составила 76,8 ± 2,6 уд/мин. На четвертой минуте восстановительного процесса показатели ЧСС установились на уровне исходных значений, т.е. на уровне показателей ЧСС зарегистрированных до выполнения мышечной нагрузке. Таким образом, к четвертой минуте отдыха показатели ЧСС восстановились до уровня исходных значений и составили 73,6±2,4 уд/мин. Следовательно, у баскетболистов-колясочников в соревновательном периоде показатели ЧСС после завершения мышечной нагрузки восстанавливаются уже к четвертой минуте отдыха. При этом, следует отметить, что снижение ЧСС на первой и второй минутах отдыха были примерно одинаково выражены и составили 21,6 уд/мин. Таким образом, в соревновательном периоде после завершения мышечной нагрузки у баскетболистов-колясочников восстановление ЧСС происходит более равномерно. Боле того, в соревновательном периоде реакция ЧСС на выполнение мышечной нагрузки оказалась значительно ниже по сравнению с подготовительным периодом. Так, если в подготовительном периоде разница между значениями ЧСС до выполнения мышечной нагрузки и при выполнении нагрузки составляла 87,5 уд/ мин (увеличение 2,0 раза), то в соревновательном периоде она была значительно ниже и составила лишь 45,7 уд/мин (увеличение 1,6 раза). Разница между этими двумя показателями составила 41,8 уд/ мин (P<0,05).

Систолический объем крови в соревновательном периоде у баскетболистов-колясочников в покое составлял 40,7±1,3 мл. При выполнении мышечной нагрузки ударный объем крови увеличился по сравнению с исходными данными на 43,8 мл. и достиг 84,5±1,2 мл (P<0,05). Таким образом, реакция УОК при выполнении мышечной нагрузки увеличилась по сравнению с исходными данными в 2,0 раза (P<0,05). После завершения мышечной нагрузки ударный объем крови снижался значительными темпами. На второй минуте отдыха УОК снизился по сравнению с показателями УОК полученными на первой минуте отдыха на 29,0 мл и составил 55,5±1,6 мл (P<0,05). На третьей минуте восстановительного процесса произошло значительное снижение УОК и систолический выброс крови у данных спортсменов установился на уровне исходных значений. Таким образом, на третьей минуте отдыха показатели УОК снизились по сравнению с предыдущим периодом восстановительного процесса на 15,0 мл и установились на уровне 40,5±1,7 мл (P<0,05). Следовательно, уже к третьей минуте отдыха после завершения мышечной нагрузки значения систолического выброса крови у баскетболистов-колясочников устанавливается примерно на уровне исходных значений. Таким образом, в соревновательном периоде у баскетболистов с ОВЗ реакция УОК на выполнение мышечной нагрузки была существенно выше, чем в подготовительном периоде. Так, если в подготовительном периоде УОК при выполнении мышечной нагрузки увеличился на 19,7 мл (прирост в 1,5 раза), то в соревновательном периоде увеличение УОК составило 43,8 мл (прирост в 2 раза). Следовательно, в соревновательном периоде реакция УОК на выполнение мышечной нагрузки была значительно выше, чем в подготовительном периоде. Так же следует отметить, что в соревновательном периоде восстановление УОК примерно до исходных значений происходит значительно быстрыми темпами, чем в подготовительном периоде.

В соревновательном периоде уже на первых двух минутах отдыха УОК существенно снижается и к третьей минуте восстановительного процесса устанавливается примерно на уровне исходных значений. В подготовительном же периоде темп восстановления УОК происходит менее замедленно. Восстановление же УОК наблюдается лишь к пятой минуте отдыха. В соревновательном периоде восстановление УОК происходит уже к третьей минуте отдыха. Следовательно, реакция УОК на выполнение мышечной нагрузки в соревновательном периоде была значительно выше. При этом, восстановление УОК до уровня исходных значений в соревновательном природе, происходит значительно быстрее.

Как показали наши исследования, частота сердечных сокращений в переходном периоде (июль-август) у баскетболистов-колясочников, до выполнения мышечной нагрузки, составляла 80,5±1,5 уд/мин. На первой минуте восстановительного периода показатели ЧСС составили 145,6±2,1 уд/мин. Данная величина на 65,5 уд/мин оказалась больше по сравнению с показателями ЧСС зарегистрированными до выполнения мышечной нагрузки (P<0,05). Следовательно, на выполнение мышечной нагрузки у баскетболистов - колясочников частота сердцебиений в переходном периоде увеличилась в 1,8 раза по сравнению с исходными данными (P<0,05). Наиболее существенное снижение ЧСС после завершения мышечной нагрузки произошло на второй минуте отдыха. Частота сердечных сокращений снизилась по сравнению с предыдущим временем отдыха на 40,1 уд/мин и составила 105,5±2,5 уд/мин (P<0,05). На третьей минуте восстановительного процесса ЧСС составила 90,3±2,3 уд/мин. На четвертой минуте отдыха показатели ЧСС снизились до 85,7±2,4 уд/мин. На пятой минуте восстановительного процесса ЧСС установилась примерно на уровне исходных значений.

Таким образом, в переходном периоде характер восстановления ЧСС носит «скачкообразный» характер, т.е. восстановление ЧСС носит не равномерный характер. Наиболее выраженное снижение ЧСС в переходном периоде наблюдается на
второй минуте отдыха. На четвертой и пятой минутах восстановительного периода темпы восстановления ЧСС оказались наименьшими и примерно одинаково выражены (в среднем составили 4,1-4,6 уд/мин). Реакция ЧСС на выполнение мышечной нагрузки в переходном периоде оказалась несколько выше, чем в соревновательном периоде. Время полного восстановления ЧСС после завершения мышечной нагрузки в переходном периоде несколько затянут, т.е. снижение ЧСС
до уровня исходных величин происходит лишь к пятой минуте отдыха, тогда как в предыдущем периоде оно было значительно раньше, т.е. на четвертой минуте восстановительного периода. Ударный объем крови в переходном периоде у спортсменов с ОВЗ, занимающихся баскетболом на колясках в покое составлял 38,7±1,7 мл. При выполнении стандартизированной мышечной нагрузки УОК увеличился на 20,5 мл и достиг 59,2±1,9 мл (P<0,05). Следовательно, УОК при выполнении мышечной нагрузки увеличился по сравнению с исходными данными в 1,5 раза. После завершения мышечной нагрузки УОК снижался значительными темпами и уже к третьей минуте отдыха установился на уровне исходных значений (39,7±2,1 мл). На последующих двух минутах отдыха (четвертая и пятая минуты отдыха) систолический выброс крови существенных изменений не претерпевал, сохраняясь примерно на уровне 39-40 мл. Таким образом, в переходном периоде реакция УОК на выполнение стандартизированной мышечной нагрузки была не столь высока, по сравнению с соревновательным периодом. Восстановление УОК примерно до исходных значений произошло так же, как и в соревновательном периоде к третьей минуте отдыха.

Заключение. Анализируя особенности реакции насосной функции сердца баскетболистов – колясочников в различные периоды годичного цикла мышечных тренировок мы выявили, что у баскетболистов с ОВЗ наименьшая реакция показателей насосной функции сердца на выполнение мышечной нагрузки и более продолжительный характер восстановления НФС после завершения мышечной нагрузки наблюдается в подготовительном периоде. По мере повышения уровня тренированности реакция НФС при выполнении мышечной нагрузки и время восстановления существенно изменяются. Однако в переходном периоде вновь наблюдается снижение ЧСС и УОК. Скачкообразность изменений показателей
НФС в годичном цикле мышечных тренировок в определенной степени может свидетельствовать о низком уровне тренированности спортсменов. Подтверждением тому служит тот факт, что данная команда нестабильно выступала в
течение года на различных соревнованиях. Яркие выступления и победы сменялись поражениями от более слабых соперников.

Выводы
В процессе систематических мышечных тренировок спортсменовинвалидов в течение одного года, динамика частоты сердцебиений более выражена изменения, чем изменения ударного объема крови. В подготовительном и переходном периодах годичного цикла мышечных тренировок при выполнении мышечной нагрузки у баскетболистов-колясочников реакция частоты сердцебиений выше, чем ударного объема крови, а в соревновательном периоде – наоборот увеличивается реакция ударного объема крови. Наиболее быстрое восстановление показателей насосной функции сердца после завершения мышечной нагрузки у баскетболистов-колясочников наблюдается в соревновательном и переходном периодах. При этом восстановление ударного объема крови происходит раньше, чем восстановление исходной частоты сердцебиений.

Литература.
1. Брюховецкий А.С. Травма спинного мозга: клеточные технологии в лечении и реабилитации / Брюховецкий А.С. – Москва: Практическая медицина, 2010. – 341 с.
2. Вахитов И.Х. Изменения ударного объема крови юных спортсменов в восстановительном периоде после выполнения Гарвардского стептеста /Вахитов И.Х. // Теор. и практ. ФК. - 1999.- № 8.- С. 30-32.
3. Вахитов И.Х. Особенности изменения антропометрических показателей и насосной функции сердца баскетболистов в процессе многолетней спортивной подготовки / Вахитов И.Х., Хузиахметова И.И. // Международный Научный Институт "Educatio" V. 2014. − С. 32-34.
4. Верич Г. Особенности гемодинамики у инвалидов – спортсменов с поражением опорно-двигательного аппарата / Верич Г., Луковская О., Вдовиченко Ю., Коваленко О. // Наука в олимпийском спорте. – 2002. - № 2. - С. 53-56.
5. Храмов В.В. Медико-социологические характеристики качества жизни при занятии адаптивным спортом : автореф. дис….канд. мед.наук / Храмов В.В. - Саратов. - 2003. – 27 с.
6. Bouchard C. Individual differences in response to regular physical activity/ Bouchard C., Rankinen T.//Med Sci Sports Exerc. – 2001. v.( 33). – P. 446–451.
7. Conyca W.J. Role of exercise in inclnding increases in skeletal muscle fiber number / Conyca W.J. // J.Appl. Physiol.: Respir. Environ. And Exercive Physiol. - 1980.- v.48( 3) . - P. 421-426.
8. Hamilton R.M., McLeod K., Houston A B., Macfarlane P W. Paediatric electrocardiogram diagnosis of left-ventricular hypertrophy by computer and cardiologists evaluated using echo LVM/ Hamilton R.M., McLeod K., Houston A B., Macfarlane P W. // Eur. Heart. J. – 2003. – v. (24). − P. 604.
9. Kubicek W.G. Development and evaluation of an impedance cardiac output system/ Kubicek W.G., Kamegis J.W., Patterson RP, Witsoe DA, Mattson RH.// Aerospace Med. – 1967. –v.(37). – P.1208-1212.
10. Lange B., Bury T. Physiologic evaluation of explosive force in sports / Lange B., Bury T.// Rev Med Liege. – 2001. – v.56(4). – P.233-238.
11. Lauer Michael S.Timing of Heart Rate Decay After Exercise and Mortality// Lauer Michael S., Jiambo Li, Carolyn Apperson-Hansen, Claire E. Pothier, Eugene H. Blackstone. //J. Amer. Coll. Cardiol. – 2003. - v. (41).
12. Lehmann M.J. Training and overtraining: an overview and experimental results in endurance sports/ Lehmann M.J., Lormes W., Opitz Gress A. et al. // J. Sports. Med. Phys. Fitness. - 1997. - v. 37(1).- P. 7-17.
13. Vakhitov I.H. Catecholamine Excretion in Individuals Engaged in Extreme Sports / Vakhitov I.H., Izosimova A.V., Zefirov T.L. // INDO American Journal of Pharmaceutical sciences. - 2017. – v.4(9). - P. 3040-3043.
14. Vakhitov I. Kh. Changes of blood shock volume among the children with hypokinesia / Vakhitov I. Kh. , Vakhitov B. I., Zefirov T. L.// Drug Invention Today. – 2018. – v.10(3). - P. 3197-3199.
15. Vakhitov I.H. Features of Stroke Volume Changes among Wheelchair Basketball-Players During Muscular Load Performance / Vahitov I.H. , Vahitov B.I., Sitdikova I.D., Kashapov N.F. // International Journal of Advanced Biotechnology and Research (IJBR). – 2016. – v.7(2). – P. 695-700.
16. Vahitov I.H. The impact of training in parachuting for the athletes/ Vahitov I.H., Kabysh E.G, Ulyanova A.V., Vahitov L.I.//«Japanese Educational and science review». – 2015. – v.1(9). - P. 350-354.
17. Vakhitov I. Kh. Cardiac pump function features in women systematically engaged in fitness and those at the initial stage of muscular training / Vakhitov I.Kh., Aliasheva L.E., Madiarov A.R. // INDO American Journal of Pharmaceutical sciences. - 2017. – v.4(9). - P. 3117-3121.
18. Vakhitov l.Kh. Functional changes in the organism of children under systematic sessions by uniformities/ Vakhitov I.Kh., Vakhitov L.I., Biktemirova R.G.//INDO American Journal of Pharmaceutical sciences.- 2017.- v. 4 (9). - P.3112-3116.
19. Vakhitov L.I. Changes in the Indicators of Cardiac Pumping Function of Parachutists before Jumping and after Landing Vakhitov/ I.Kh., Vakhitov L.I., Izosimova A.V. // International Journal of Pharmacy & Technology. - 2016. –v.8(4). - Р. 24622-24627.