Рабочая гипотеза исследования.
Тип вегетативной регуляции отражается на функциональном состоянии, адаптационных и резервных возможностях организма у человека в процессе онтогенеза и при занятиях спортом. Данное положение должно быть исследовано экспериментально с учётом индивидуальных особенностей организма (тип вегетативной регуляции, возраст, пол) и внешних условий (экологические и социальные условия, умственные и спортивные нагрузки, сезонные изменения и т.п.). Научное обоснование рабочей гипотезы исследования применительно к практике физического воспитания, спорта и здравоохранения вместе с развитием теоретических положений о функциональных резервах человека составляет теоретическую новизну научной школы.
Основные задачи исследования
Научные результаты исследований
Используя современное учение о вегетативной регуляции физиологических функций, Н. И. Шлык удалось разработать новый подход к вопросам спортивной подготовки детей и подростков. В основе этого подхода лежит оценка преобладающего типа вегетативной регуляции сердечного ритма и в соответствии с ним планирование уровней физических нагрузок для детей и спортсменов. Для исследования и оценки типов вегетативной регуляции используется метод анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) - современный, общепризнанный индикатор функционального состояния различных звеньев регуляторного механизма. Сегодня в исследованиях ВСР применяются значительно более совершенные технические и программные средства математического анализа ритма сердца и эти средства интенсивно развиваются. Вместе с ними растут возможности обработки, анализа и оценки числовых рядов кардиоинтервалов. Однако прогресс в этой области определяется, прежде всего, теоретическими представлениями о том, как осуществляется регуляция сердечного ритма, работу каких физиологических механизмов отражают те или иные показатели ВСР.
Используя представления о двухконтурной модели управления сердечным ритмом, Н. И. Шлык выделяет четыре типа вегетативной регуляции: два с преобладанием центрального контура управления и два с преобладанием автономной регуляции (в каждом случае с умеренным и выраженным преобладанием). Взяв за основу разработанной классификации не отделы вегетативной нервной системы (симпатический и парасимпатический), а центральный и автономный контуры вегетативного управления физиологическими функциями, тем самым Н. И. Шлык подчёркивает участие в процессах вегетативной регуляции многих звеньев единого регуляторного механизма. Это по существу системный подход к рассмотрению сложнейшего механизма регуляции физиологических функций.
Выделение в качестве оптимального типа вегетативной регуляции у детей и подростков умеренного преобладания автономной регуляции подтверждает известное положение медицинской кибернетики о том, что именно управляемая саморегуляция позволяет достигнуть оптимума без перенапряжения системы управления. Включение в процесс управления центрального контура регуляции дестабилизирует управляемую систему (организм), особенно когда выраженная высокая активность центрального контура полностью подавляет процессы саморегуляции.
Установлено, что для поддержания нормального уровня функционирования сердечно-сосудистой системы организм детей с центральным типом вегетативной регуляции затрачивает постоянно больше усилий, нежели у детей с преобладанием автономной регуляции. Динамические исследования ВСР показали, что дети с преобладанием центральной регуляции существенно отстают от сверстников с преобладанием автономной регуляции по степени зрелости регуляторных систем и качеству регулирования кровообращения.
Н. И. Шлык предлагает посмотреть на вегетативное обеспечение системы кровообращения и как на генетический фактор риска развития патологии сердечно-сосудистой системы, особенно у детей с центральным типом вегетативной регуляции сердечного ритма. Выявление у школьников и спортсменов длительного напряжения центральной регуляции ведёт к снижению функциональных резервов организма, уменьшению адаптационных возможностей и в результате повышению риска развития заболеваний.
Многолетние наблюдения за детьми и подростками от 7 до 21 года позволили составить возрастные нормативы показателей ВСР для разных преобладающих типов вегетативной регуляции сердечного ритма. Эти данные имеют не только важное научное значение, но и являются справочными для практических врачей и тренеров, а также для других исследователей.
Выявленные типологические особенности вегетативной регуляции сердечного ритма указывают, что функциональные и адаптационные возможности организма индивидуальны и реализуются у разных людей с разным включением регуляторных систем, что позволяет прогнозировать эти возможности и управлять динамическим здоровьем.
Анализ ВСР при занятиях физической культурой и спортом у детей и подростков с разными типами вегетативной регуляции выявил особенности в реактивности организма в ответ на физические нагрузки и тренировочный процесс. У детей с разными преобладающими типами вегетативной регуляции одинаковая физическая нагрузка на уроках физкультуры вызывает разные количественно-качественные адаптивные реакции кардиорегуляторных систем: у детей с преобладанием центральной регуляции увеличивается активность автономного контура регуляции и уменьшается напряжение центрального, а у их сверстников с преобладанием автономной регуляции, наоборот, понижается активность автономного контура и усиливается напряжение центральных структур управления.
Исследованиями показано, что невозможна правильная интерпретация тренированности спортсменов без учета преобладающего типа вегетативной регуляции и совершенствования ее механизмов в процессе тренировки. У спортсменов с преобладанием центральной регуляции, не зависимо от их квалификации, способность организма к мобилизации функциональных резервов существенно ниже, и выше у исследуемых с преобладанием автономной регуляции. Самой большой опасностью для здоровья занимающихся спортом является то, что тренер при планировании объема и интенсивности тренировочных нагрузок ориентируется не на функциональную готовность организма к выполнению физических нагрузок, а на современный уровень спортивных достижений. При этом контроль за переносимостью тренировочных нагрузок ведется только по частоте сердечных сокращений (ЧСС), без учета того, что одна и та же ЧСС в покое может скрывать разную степень напряжения кардиорегуляторных систем. Показано, что тип вегетативной регуляции обязательно должен учитываться при допуске детей и подростков к занятиям спортом.
Установлено, что у действующих спортсменов выраженное преобладание центральной регуляции в покое может являться результатом перетренированности. В этом случае после выполнения тренировочной нагрузки у них ещё больше возрастает напряжённость регуляторных систем, или наоборот, организм отвечает парадоксальной реакцией - выраженным включением автономной регуляции, что указывает на наличие дисбаланса между автономной и центральной регуляцией ритма сердца. Подобные состояния вегетативной регуляции у спортсменов негативно сказываются на функционировании синусового узла, что приводит к нарушению сердечного ритма.
Динамические исследования вариабельности ритма сердца у спортсменов с центральным типом регуляции выявили неустойчивость в состоянии регуляторных систем в покое, парадоксальные реакции на ортостатическое тестирование и снижение спортивных результатов. Постоянно выраженное напряжение центральной регуляции у спортсменов-новичков на начальных этапах тренировочного процесса требует особого внимания тренеров и врачей.
Установлено, что спортсмены с умеренным преобладанием автономной регуляции обладают оптимальной реактивностью организма на тренировочные нагрузки, хорошей ортостатической устойчивостью, по сравнению со спортсменами с центральным типом вегетативной регуляции.
Выявлено, что увеличение вагусных влияний на сердце идет пропорционально длительности и интенсивности физических нагрузок. Спортивный стаж и квалификация отражаются на функциональном состоянии вегетативной регуляции, она совершенствуется (тренируется) под влиянием систематических физических нагрузок. У высококвалифицированных спортсменов в покое оптимум функционального состояния регуляторных систем находится в диапазоне от умеренного до выраженного преобладания автономной регуляции сердечного ритма.
Показано, что совершенствование функционального состояния регуляторных систем от умеренного до выраженного преобладания автономной регуляции сердечного ритма как показатель высокой тренированности не может происходить за короткий промежуток времени - это длительный процесс. Ускоренный путь повышения тренированности, в результате систематического форсирования физических нагрузок, ведет к быстрому нарастанию дизрегуляции и, как результат, перетренированности и перенапряжению организма, донозологическим состояниям и болезни.
Установлено, что выраженное преобладание автономной регуляции у юных спортсменов свидетельствует об ускоренном, нерациональном пути повышения адаптации сердца и его перенапряжении, что связано с интенсивными физическими нагрузками. Чрезмерные физические и психоэмоциональные нагрузки ведут к поломкам в системах регуляции и переходу с оптимального типа вегетативной регуляции на неблагоприятный.
В этом случае важное значение имеет правильная диагностика ВСР с обязательным применением функциональных проб и своевременная коррекция дизрегуляторных процессов.
Выявить «патологический» характер выраженного преобладания автономной регуляции сердечного ритма у спортсменов можно с помощью ортоклиностатической пробы. Установлено, что реактивность организма на ортостатическое тестирование не зависит от вида спорта, она тесно связана с индивидуально-типологическими особенностями вегетативной регуляции сердечного ритма. Выявлено, что чрезмерная избыточность или недостаточность реакции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и увеличение амплитуды вазомоторных волн в спектре вариабельности ритма сердца при ортостазе указывают на несовершенство регуляторных механизмов результате перетренированности организма.
Показано, что необходимо правильно дифференцировать «патологическое» и "рабочее" состояния кардиорегуляторных систем у спортсменов высокого класса при выполнении повышенных физических нагрузок в короткий предсоревновательный период. У спортсменов этого класса нормальное (рабочее) состояние кардиорегуляторных систем в покое может находиться в пределах от умеренного до выраженного преобладания автономной регуляции. Порой, спортсмены этого класса начинают тяжёлую тренировку на уровне выраженного преобладания автономной регуляции, а заканчивают ее на уровне выраженного преобладания центральной регуляции, то есть на грани донозологических состояний. Последующие тренировки также могут проходить при высоком напряжении регуляторных систем. Выраженное напряжение центральной регуляции у спортсменов этого класса может держаться в течение двух или трёх недель, не переходя в патологическое, и может свидетельствовать о пике спортивной формы. Установлено, что эти спортсмены показывают высокие спортивные результаты.
Показано, что выраженное напряжение регуляторных систем в предсоревновательный период в покое должно быть непродолжительным и индивидуальным для каждого спортсмена с учетом его квалификации, иначе может произойти срыв и поломка в состоянии вегетативной регуляции в результате перенапряжения.
Выявлено, что регуляторные системы под влиянием систематических оптимальных физических нагрузок способны к совершенствованию и расширению адаптационных возможностей. Чрезмерные нагрузки ведут к поломкам в системах регуляции и переходу с благоприятного типа вегетативной регуляции на неблагоприятный.
Динамические исследования вариабельности сердечного ритма у одних и тех же спортсменов в покое и после тренировочных нагрузок позволяют иметь представление об индивидуальном портрете вегетативной регуляции сердечного ритма и ее изменениях, что открывает новые возможности для управления функциональными резервами организма в повседневной жизни, тренировочном процессе, прогнозировании перетренированности и перенапряжения, донозологических состояний и спортивного долголетия.
Выявлено, что при допуске детей к занятиям спортом врачами и тренерами не учитываются индивидуально-типологические особенности регуляторных систем и их адаптационные возможности, что является одной из причин быстрого наступления дизрегуляции и перетренированности организма уже на начальных этапах занятий спортом. Показано, что в первую очередь перетренированность и донозологические состояния проявляются у юных спортсменов с выраженным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма.
При изучении центральной гемодинамики у детей и спортсменов с разными преобладающими типами вегетативной регуляции установлено, что наибольшее напряжение гемодинамики выявлено у исследуемых с преобладанием центральной регуляции сердечного ритма.
