Зависимость параметров клиностатической и ортостатической кардиоинтервалографии от продолжительности (объема) тренировочной и соревновательной нагрузок аэробного и анаэробного характера у элитного лыжника-гонщика

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

У элитного лыжника-гонщика К.Д., члена мужской сборной Республики Татарстан, мастера спорта России, на протяжении двух лыжных сезонов (2018–2019 гг. и 2019–2020 гг.), в подготовительный, соревновательный и переходный периоды почти ежедневно проводили последовательно (по 5 мин) регистрацию вариабельности сердечного ритма (ВСР) в условиях клиностаза, а затем в условиях активного ортостаза. Величины 8 спектральных и 6 временных показателей клино-ВСР и орто-ВСР сопоставляли (с учетом пяти зон рабочего пульса) с общей продолжительностью нагрузки (ОПН1-5), а также с продолжительностью аэробной (ПН1-3) или анаэробной (ПН4-5) нагрузок. Показали, что в процессе тренировки на выносливость возрастает влияние на сердце симпатического отдела (СО) автономной нервной системы (АНС) и особенно влияние парасимпатического отдела (ПО) автономной нервной системы (АНС), в том числе, вероятно, за счет cинтеза в кардиомиоцитах ненейронального ацетилхолина (НН-АХ) как компонента антиапоптотической, антиоксидантной и противовоспалительной систем. Установлено, что тип статистически значимой зависимости медиан (11 из 14) показателей ВСР от общей продолжительности нагрузки (ОПН1-5), а также от продолжительности аэробных (ПН1-3) или анаэробных (ПН4-5) нагрузок у элитного лыжника-гонщика К.Д. зависит от того, в каких условиях регистрировали ВСР – в клиностазе или в активном ортостазе. Изменения зависимостей показателей ВСР при переходе в условия активного ортостаза, по-видимому, сопряжены с эффектами НН-АХ, синтез которого кардиомиоцитами, вероятно, нарастает по мере тренировок на выносливость. На основании зависимостей медиан показателей ВСР от продолжительности тренировочных или соревновательных нагрузок, прослеженных в условиях активного ортостаза (в сравнении с клиностазом), предложены 9 ритмоинтервалографических признаков предполагаемого синтеза НН-АХ в сердце спортсмена, тренирующегося на выносливость.

Об авторах

Д. А. Катаев

Вятский государственный университет; Кировское областное государственное автономное учреждение дополнительного образования «Спортивная школа олимпийского резерва «Перекоп»

Email: trukhinasvetlana@yandex.ru
Россия, Киров; Киров

В. И. Циркин

Казанский государственный медицинский университет Минздрава России

Email: trukhinasvetlana@yandex.ru
Россия, Казань

А. Н. Трухин

Вятский государственный университет

Email: trukhinasvetlana@yandex.ru
Россия, Киров

С. И. Трухина

Вятский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: trukhinasvetlana@yandex.ru
Россия, Киров

Список литературы

  1. Белова Е.Л., Румянцева Н.В. Взаимосвязь показателей ритма сердца и некоторых характеристик тренировочных и соревновательных нагрузок квалифицированных лыжников-гонщиков // Вестн. спорт. науки. 2009. № 4. С. 29–33.
  2. Викулов А.Д., Бочаров М.В., Каунина Д.В. и др. Регуляция сердечной деятельности у спортсменов высокой квалификации // Вестн. спорт. науки. 2017. № 2. С. 31–36.
  3. Грушин А.А. Поиски оптимальных параметров тренировочных нагрузок в циклических видах спорта на примере подготовки высококвалифицированных лыжниц-гонщиц // Мат. VI Всерос. науч.-практ. конф. тренеров по лыжным гонкам «Актуальные вопросы подготовки лыжников-гонщиков высокой квалификации». 2022. С. 6–16.
  4. Есева Т.А., Варламова Н.Г., Логинова Т.П. и др. Компьютерная модель представления результатов обследования по тренировочным зонам у лыжников-гонщиков // Изв. Коми научного центра УрО РАН. 2018. Т. 4 (36). С. 25–30.
  5. Катаев Д.А., Циркин В.И., Завалин Н.С. и др. Динамика TP-, HF-, LF- и VLF-волн кардиоинтервалограммы (в условиях клиностаза) элитного лыжника-гонщика в подготовительном, соревновательном и переходном периодах в зависимости от объема и интенсивности тренировочных нагрузок // Физиол. человека. 2023. Т. 49 (5). С. 87–100.
  6. Катаев Д.А., Циркин В.И., Трухин А.Н. и др. Показатели кардиоинтервалограммы в условиях клиностаза и ортостаза у элитных лыжников-гонщиков в течение годичного макроцикла // Физиол. человека. 2025 – в печати.
  7. Кудря О.Н. Влияние физических нагрузок разной направленности на вариабельность ритма сердца у спортсменов // Бюл. сиб. медицины. 2009. Т. 8 (1). С. 36–42.
  8. Литвин Ф.Б., Аносов И.П., Асямолов П.О. и др. Сердечный ритм и система микроциркуляции у лыжников в предсоревновательном периоде спортивной подготовки // Вестн. Удмурт. ГУ. Сер. биол. Науки о земле. 2012. № 1. С. 67–74.
  9. Марков А.Л. Вариабельность сердечного ритма у лыжников-гонщиков Республики Коми // Журн. мед.-биол. исслед. 2019. T. 7 (2). С. 151–160.
  10. Миссина С.С., Адодин Н.В., Крючков А.С. и др. Модели периодизации нагрузок силовой направленности в мезоциклах подготовки лыжников-гонщиков высокого класса // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2022. Т. 17 (3). С. 23–30.
  11. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца (новый взгляд на старую парадигму). Иваново: Нейрософт, 2017. 516 c.
  12. Стентон Г. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. М.: Практика, 1998. 459 с.
  13. Федерация лыжных гонок России [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://flgr-results.ru.
  14. Шлык Н.И., Сапожникова Е.Н., Кириллова Т.Г. и др. Об особенностях ортостатической реакции у спортсменов с разными типами вегетативной регуляции // Вестн. Удмурт. ГУ. Сер. биол. Науки о земле. 2012. № 1. С. 114–125.
  15. Abramochkin D.V., Borodinova A.A., Rosenshtraukh L.V. et al. Both neuronal and non-neuronal acetylcholine take part in non-quantal acetylcholine release in the rat atrium // Life Sci. 2012. V. 91 (21–22) P. 1023–1026.
  16. Alfonso C., Capdevila L. Heart rate variability, mood and performance: a pilot study on the interrelation of these variables in amateur road cyclists // Peer J. 2022. V. 10. Art. e13094.
  17. Barrero A., Schnell F., Carrault G. et al. Daily fatigue-recovery balance monitoring with heart rate variability in well-trained female cyclists on the Tour de France circuit // PLoS One. 2019. V. 14 (3). Art. e0213472.
  18. Beckmann J., Lips K.S. The non-neuronal cholinergic system in health and disease // Pharmacology. 2013. V. 92 (5–6). P. 286-302.
  19. Beleza J., Albuquerque J., Santos-Alves E. et al. Self-paced free-running wheel mimics high-intensity interval training impact on rats’ functional, physiological, biochemical, and morphological features // Front. Physiol. 2019. V. 10. P. 593.
  20. Braczko F., Fischl S.R., Reinders J. et al. Activation of the nonneuronal cholinergic cardiac system by hypoxic preconditioning protects isolated adult cardiomyocytes from hypoxia/reoxygenation injury // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2024. V. 327 (1). P. 70–79. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00211.2024
  21. Buchheit M. Monitoring training status with HR measures: Do all roads lead to Rome? // Front. Physiol. 2014. V. 5. Art. 73.
  22. de Oliveira Bristot V.J., de Bem Alves A.C., Cardoso L.R. et al. The role of PGC-1alpha/UCP2 signaling in the beneficial effects of physical exercise on the brain // Front. Neurosci. 2019. V. 13. P. 292.
  23. Greggio C., Jha P., Kulkarni S.S. et al. Enhanced respiratory chain supercomplex formation in response to exercise in human skeletal muscle // Cell. Metab. 2017. V. 25 (2). P. 301–311.
  24. Glancy B., Balaban R.S. Energy metabolism design of the striated muscle cell // Physiol. Rev. 2021. V. 101 (4). P. 1561–1607.
  25. Hottenrott L., Gronwald T., Hottenrott K. et al. Utilizing heart rate variability for coaching athletes during and after viral infection: A case report in an elite endurance athlete // Front. Sport. Act. Liv. 2021. V. 3. Art. 612782.
  26. Huertas J.R., Al Fazazi S., Hidalgo-Gutierrez A. et al. Antioxidant effect of exercise: Exploring the role of the mitochondrial complex I superassembly // Redox Biol. 2017. V. 13. P. 477–481.
  27. Joseph J.S., Anand K., Malindisa S.T. et al. Exercise, CaMKII, and type 2 diabetes // EXCLI J. 2021. V. 20. P. 386–399.
  28. Kakinuma Y. Characteristic effects of the cardiac non-neuronal acetylcholine system augmentation on brain functions // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22 (2). P. 545.
  29. Kataev D.A., Tsirkin V.I., Trukhin A.N. et al. Sports vagotonia as a result of increased synthesis of non-neuronal acetylcholine by cardiomyocytes // Anatom. Physiol. Biochem. Int. J. 2024. V. 7 (3). Art. 555711.
  30. Kasai S., Shimizu S., Tatara Y. et al. Regulation of Nrf2 by mitochondrial reactive oxygen species in physiology and pathology // Biomolecules. 2020. V. 10 (2). P. 320.
  31. Korsak A., Kellett D.O., Aziz Q. et al. Immediate and sustained increases in the activity of vagal preganglionic neurons during exercise and after exercise training // Cardiovasc. Res. 2023. V. 119 (13). P. 2329–2341. https://doi.org/10.1093/cvr/cvad115
  32. Kras K.A., Hoffman N., Roust L.R. et al. Adenosine triphosphate production of muscle mitochondria after acute exercise in lean and obese humans // Med. Sci. Sport. Exerc. 2019. V. 51 (3). P. 445–453.
  33. Li J., Li Y., Atakan M.M. et al. The molecular adaptive responses of skeletal muscle to high-intensity exercise/training and hypoxia // Antioxidants (Basel). 2020. V. 9 (8). P. 656.
  34. Lundstrom C.J., Foreman N.A., Biltz G. Practices and applications of heart rate variability monitoring in endurance athletes // Int. J. Sport. Med. 2023. V. 1. P. 9–19.
  35. Manzi V., Castagna C., Padua E. et al. Dose-response relationship of autonomic nervous system responses to individualized training impulse in marathon runners // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2009. V. 296 (6). P. 1733.
  36. Oikawa S., Kai Y., Mano A. et al. Non-neuronal cardiac acetylcholine system playing indispensable roles in cardiac homeostasis confers resiliency to the heart // J. Physiol. Sci. 2021. V. 71 (1). P. 2. https://doi.org/10.1186/s12576-020-00787-6
  37. Pengam M., Moisan C., Simon B. et al. Training protocols differently affect AMPK-PGC-1α signaling pathway and redox state in trout muscle // Comp. Biochem. Physiol. A Mol. Integr. Physiol. 2020. V. 243. Art. 110673.
  38. Plа R., Aubry A., Resseguier N. et al. Training organization, physiological profile and heart rate variability changes in an open-water world champion // Int. J. Sport. Med. 2019. V. 40 (8). P. 519–527.
  39. Islam H., Hood D.A., Gurd B.J. Looking beyond PGC-1alpha: emerging regulators of exercise-induced skeletal muscle mitochondrial biogenesis and their activation by dietary compounds // Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2020. V. 45 (1). P. 11–23.
  40. Ravé G., Fortrat J-O. Heart rate variability in the standing position reflects training adaptation in professional soccer players // Eur. J. Appl. Physiol. 2016. V. 116 (8). P. 1575–1582.
  41. Roberts F.L., Markby G.R. New insights into molecular mechanisms mediating adaptation to exercise; A review focusing on mitochondrial biogenesis, mitochondrial function, mitophagy and autophagy // Cells. 2021. V. 10 (10). P. 2639.
  42. Saw E.L., Kakinuma Y., Fronius M. et al. The non-neuronal cholinergic system in the heart: a comprehensive review // J. Mol. Cel. Cardiol. 2018. V. 125. P. 129–139.
  43. Schäfer D., Gjerdalen G.F., Solberg E.E. et al. Sex differences in heart rate variability: a longitudinal study in international elite cross-country skiers // Eur. J. Appl. Physiol. 2015. V. 115 (10). P. 2107–2114.
  44. Schmitt L., Bouthiaux S., Millet G.P. Eleven years’ monitoring of the world’s most successful male biathlete of the last decade // Int. J. Sports. Physiol. Perform. 2021. V. 16 (6). Р. 900–905.
  45. Schmitt L., Regnard J., Desmarets M. et al. Fatigue shifts and scatters heart rate variability in elite endurance athletes // PLoS One. 2013. V. 8 (8). Art. e71588.
  46. Schmitt L., Regnard J., Millet G.P. Monitoring fatigue status with HRV measures in elite athletes: an avenue beyond RMSSD? // Front. Physiol. 2015. V. 19 (6). P. 343.
  47. Solli G.S., Tønnessen E., Sandbakk Ø. The training characteristics of the world’s most successful female cross-country skier // Front. Physiol. 2017. V. 8. P. 1069.
  48. Weihrauch M., Handschin C. Pharmacological targeting of exercise adaptations in skeletal muscle: Benefits and pitfalls // Biochem. Pharmacol. 2018. V. 147. P. 211–220.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025