В настоящее время одним из ключевых направлений концепции развития спорта и физической культуры, принятой в нашей стране, является сохранение здоровья спортсмена. Современный спорт требует максимальной мобилизации резервов организма спортсмена, что может привести к развитию патологических процессов.
Напряжение отдельных систем и организма в целом под влиянием факторов внешней и внутренней среды является источником нервных и нервно-висцеральных нарушений, способствует их хронизации и возникновению устойчивых патологических состояний [5]. В связи с ужесточением антидопинговых правил в спорте большое значение приобретают методы нефармакологического воздействия, к которым относятся психотерапия, аутогенная тренировка, биоуправление с обратной связью (БОС). Последнее хорошо зарекомендовало себя как совокупность методов, направленных на мобилизацию резервных возможностей организма за счет тренировки и повышения лабильности регуляторных механизмов.
Под технологией управления с биологической обратной связью понимают комплекс исследовательских и лечебных процедур, в процессе которых пациенту посредством внешней цепи обратной связи, организованной с помощью компьютерной или микропроцессорной техники, предъявляется информация о состоянии и изменении тех или иных регулируемых физиологических процессов. При активном участии испытуемого развиваются навыки саморегуляции и самоконтроля, возможно произвести коррекцию собственного состояния. Наибольшее распространение получили комплексы по коррекции функций сердечно-сосудистой системы, как одной из важнейших в обеспечении жизнедеятельности.
Оценка тревожности является важным критерием оценки психического состояния спортсменов до занятий и отслеживания динамики состояния в процессе различных физкультурно-спортивных мероприятий. У спортсменов существует риск развития тревоги вследствие наличия постоянных стрессовых факторов, к которым относятся тренировочная деятельность, подготовка к соревнованиям. Особую значимость приобретает задача сохранения психического здоровья спортсменов, которые подвержены стрессам в периоды подготовки к соревнованиям [3].
Для того чтобы физические тренировки были адекватны индивидуальному функциональному резерву, необходим оперативный контроль за состоянием регуляторных механизмов в процессе подготовки спортсменов. Такой контроль, основанный только на оценке частоты сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД), недостаточен, поскольку эти показатели говорят о патологических сдвигах уже на стадии значительного снижения функционального резерва, истощения регуляторных механизмов. Изменение ЧСС и АД, а также электрокардиограммы сигнализирует об образовании значительного метаболического или пластического дефицита.
В последние годы разработаны и внедрены в медицинскую практику методы анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), позволяющие точно и дифференцированно оценить состояние ауторегуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. Но данные методы практически не используются в спортивной медицине. Параметры вариабельности сердечного ритма связаны с уровнем тренированности и перетренированностью, и могут использоваться в их оценке [1].
Цель настоящей работы состояла в изучении влияния кардиореспираторного тренинга на показатели вариабельности сердечного ритма и уровень тревожности квалифицированных спортсменов.
Методы исследования. Для решения поставленных задач было обследовано 36 спортсменов-учащихся СПб ГБОУ ДОД СДЮСШОР «ШВСМ по ВВС» в возрасте от 18 до 30 лет, имеющих квалификацию кандидата в мастера спорта (19 человек, 52,8%), мастера спорта (16 человек, 44,4%), мастера спорта международного класса (1 человек, 8%). Обследованные спортсмены были признаны здоровыми по результатам углубленного медицинского обследования.
Методом случайных чисел спортсмены были разбиты на три равные группы (табл. 1).
Таблица 1. Характеристика спортсменов по группам
Спортсменам трех групп проводилось психологическое обследование по опросникам Спилбергера-Ханина.
Группы достоверно не отличались между собой по возрастным и психологическим показателям.
Анализ ВСР - это современная методология, технология исследования и оценки состояния регуляторных систем организма, в частности функционального состояния различных отделов вегетативной нервной системы.
Исследование ВСР проводилось по 5-минутным записям электрокардиограммы (ЭКГ) после тренировочной деятельности. Для оценки ВСР использовались следующие параметры:
RR ср, мс - средняя продолжительность RR-интервалов
Amo, % - число кардиоинтервалов, соответствующих значению моды, в процентах к объему выборки
SDNN, мс - стандартное отклонение RR-интервалов
RMSSD, мс - квадратный корень из суммы квадратов разностных значений
pNN50, % - количество пар соседних RR-интервалов, различающихся более чем на 50 мс, от общего количества RR-интервалов
CV, % - коэффициент вариации
ИН, у.е. - индекс напряжения регуляторных систем.
Для статистической обработки результатов использовался пакет программ STATISTICA 13.2 (StatSoft Inc.). Данные представлены в виде среднее±стандартное отклонение (M±SD). Парное сравнение выборок проводилось с применением параметрической статистики (t-критерий Стьюдента). В случае распределения в выборке отличного от нормального использовались методы непараметрической статистики (Т-критерий Вилкоксона, критерий Краскела-Уоллиса), Различия данных считались статистически значимыми при р<0,05.
Кардиореспираторный тренинг (КРТ) проводился ежедневно. Курс состоял из 5 сеансов, каждый из которых состоял из 8-12 проб длительностью 120 с каждая. Таким образом, один сеанс длился около получаса. Первая (исходная) и последняя (контрольная) пробы являлись неактивными, то есть испытуемый пребывал в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами. В промежуточных пробах спортсмен имел возможность за счет дыхания влиять на флуктуации своей кардиоритмограммы (КРГ), визуально отслеживая представленную периодическую кривую (зрительная обратная связь) (рис. 1).
Рис. 1. Экран компьютера. Кардиореспираторная синхронизация (респираторная синусовая аритмия) у спортсмена В. 25 лет; по ординате слева - ЧСС (ударов в минуту), справа - длительность R-R интервалов (секунды), в рамке снизу - коэффициент кросскорреляции между КРГ и ЦФ, среднеквадратическое отклонение; КРГ - кардиоритмограмма спортсмена на 48 пробе КРТ; ЦФ - заданная периодическая кривая - целевая функция.
Целевая функция на каждую пробу биоуправления формируется адаптивным программным модулем. Ее параметры для каждой следующей пробы задаются автоматически по результатам анализа предыдущей КРГ. Экспертная часть адаптивного программного модуля не позволяет вывести параметры целевой функции за пределы индивидуальных физиологических возможностей тренирующихся, обеспечивая безопасность процедуры.
Сеансы кардиотренинга проводились в отдельном кабинете с умеренным освещением, без посторонних шумов. Перед сеансом помещение хорошо проветривалось. Спортсмен (носовые ходы его должны были быть свободными, одежда не стеснять нормального дыхания и кровообращения) располагался в удобном функциональном кресле на расстоянии 1 - 1,5 м от экрана монитора. На передние, обработанные обезжиривающим средством, поверхности предплечий накладывали одноразовые электроды, с которых электрокардиограмма поступала в блок биотехнической системы «Кардиотренинг» (г. Санкт-Петербург).
Спортсмену отводилось около 5 минут, чтобы привыкнуть к обстановке. Далее объяснялись цели и задачи тренинга, для того чтоб испытуемый настроился на правильное выполнение задания, а также для поддержания мотивации. На экране монитора показывали кривую линию, которая являлась его собственной КРГ. Акцентировали внимание на связь ее колебаний с периодичностью и глубиной дыхания. Делали также акцент на максимальном расслаблении во время каждой пробы.
Спортсменам 2 группы демонстрировались мотивационные видеоролики.
Участники контрольной группы не получали никаких воздействий.
Результаты исследования представлены в табл. 2. При анализе показателей ВСР по 5-минутным записям ЭКГ у спортсменов основной группы достоверный прирост SDNN в среднем составил 33,5 мс (или 69,5% от исходного).
Таблица 2. Вариабельность сердечного ритма в основной, группе плацебо и контрольной группах
Примечание: * - значимость различий по сравнению с исходными данными (р<0,05).
Достоверно снижались Amo и ИН, характеризующие падение активности симпатического отдела вегетативной нервной системы, и достоверно повышались RMSSD и pNN50, характеризующие рост вагусной активности.
При анализе показателей ВСР по 5-минутным записям ЭКГ у спортсменов группы плацебо на момент начала исследования и по его окончанию достоверных различий не наблюдалось (табл. 2). При анализе показателей ВСР в контрольной группе было отмечено достоверное увеличение RRср.
При анализе результатов психологического тестирования было выявлено достоверное снижение ситуативной тревожности во всех трех группах (р<0,05). Достоверное снижение личностной тревожности было отмечено только в основной (р<0,001) и плацебо группах (р<0,05) (рис. 2).
Рисунок 2. Показатели психологического тестирования: СТ - ситуативная тревожность, ЛТ - личностная тревожность.
Межгрупповые различия по результатам психологического тестирования были статистически значимы (табл. 3).
Таблица 3. Показатели психологического теста по группам после кардиореспираторного тренинга
Примечание: * - значимость различий показателей группы 1 по сравнению с группой 2 и 3 (р<0,05).
Обсуждение результатов. С точки зрения физиологии можно сказать, что наилучшее функциональное состояние у спортсмена в покое подразумевает следующие изменения: высокую автономию и вариабельность функционирования. А также снижение симпатической регуляции и централизации управления функцией.
Достигается это структурно-функциональной перестройкой регуляции организма спортсмена под влиянием тренировочного процесса. Если эти изменения перевести на язык ритмокардиографии, то получиться, что одни показатели (Mo, SDNN, CV, RMSSD) под воздействием тренировочного процесса растут, а другие (Amo, ИН) - снижаются [2].
Исходно у всех участников исследования не было статистически значимых различий по показателям вариабельности сердечного ритма. Однако у спортсменов, получавших сеансы кардиреспираторного тренинга в период восстановления после тренировки, произошло достоверное повышение общей вариабельности сердечного ритма (SDNN). О снижении активности симпатической нервной системы у обследованных спортсменов можно судить по снижению таких показателей, как Аmo и ИН. О повышении влияния парасимпатической нервной системы у спортсменов основной группы свидетельствуют повышение таких показателей, как RMSSD и pNN50.
Адаптивный знакопеременный кардиореспираторный тренинг направлен на усиление ритмического взаимодействия дыхательной и кардиоваскулярной систем и расширение диапазона симпато-вагусных влияний на синусовый узел [4]. КРТ осуществляет попеременную тренировку симпатических и парасимпатических механизмов кардиоваскулярной системы, расширяет динамический диапазон регуляторных процессов и других систем организма [6]. Именно обратная связь колебательного характера информационно и биоритмологически совместима с жизненно важными функциями организма и позволяет тренировать регуляторные процессы в их естественном временном диапазоне путем усиления или торможения существующих, воссоздания утраченных или функционально «заторможенных» энергоинформационных связей между отдельными подсистемами организма [7].
Достоверное снижение показателей ситуативной и личностной тревожности, которое наблюдалось при проведении кардиореспираторного тренинга, объясняется повышением самоэффективности личности за счет более активного участия в процессе восстановления после тренировки и положительного подкрепления от пробы к пробе, от сеанса к сеансу результатами тренинга.
Таким образом, проведенное исследование показало, что использование кардиореспираторного тренинга в период восстановления после тренировки, эффективно и безопасно. КРТ способствует повышению ВСР, восстановлению вегетативного баланса, снижению тревожно-депрессивной симптоматики, то есть оказывает прямой «здоровьесберегающий» эффект.