КАРДИОРЕСПИРАТОРНАЯ КООРДИНАЦИЯ У ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ ВО ВРЕМЯ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЗАВИСИТ ОТ ЗОНЫ ЕЕ ИНТЕНСИВНОСТИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ранее показано, что оценка кардиореспираторной координации (КРК) методом главных компонент (ГК) при выполнении физической нагрузки до отказа чувствительна к физическому состоянию человека. Однако функциональное состояние организма изменяется в зависимости от интенсивности физической нагрузки и адаптированности к нагрузке, при этом КРК тоже может изменяться. Среди циклических видов спорта плавание выделяется увеличенной работой дыхательных мышц в воде и особым паттерном дыхании, синхронизованным с движениями конечностей. Такой тип дыхания может изменить КРК. Целью данного исследования было изучить динамику КРК в покое, при физической нагрузке до уровня вентиляторного порога (ВП) и от ВП до точки респираторной компенсации (ТРК), а также во время восстановительной нагрузки 25 Вт у пловцов и лыжников. В исследовании приняли участие 17 пловцов и 17 лыжников в возрасте 13–16 лет, имеющих взрослый спортивный разряд и стаж занятий спортом не менее 3 лет. Плавно нарастающую нагрузку выполняли на велоэргометре до пульса, соответствующего 85% интенсивности по Каровлену. КРК оценивали методом ГК по усредненным за 10 с временным рядам частоты сердечных сокращений (ЧСС), дыхательных и газообменных параметров для каждого подростка. Процент общей дисперсии исходных кардиореспираторных показателей, объясняемый главной компонентой 1 (ГК1), считали величиной КРК. Динамика КРК у пловцов и лыжников при нарастающей велоэргометрической нагрузке зависит от интенсивности нагрузки (F (3, 90) = 51.8; p = 0.000) и не зависит от вида спорта (F (1, 30) = 1.71; p = 0.20), пола (F (1, 30) = 0.01; p = 0.94) или взаимодействия факторов (для всех взаимодействий F (3, 90) < 0.9 p > 0.44). Минимальная координация между ЧСС, минутным объемом дыхания, FeO2 и FeCO2 обнаружена в покое (55%), а максимальная – на аэробном (до ВП) этапе нарастающей велоэргометрической нагрузки (80%, p < 0.001 по сравнению с покоем). Далее КРК снижается на этапе от ВП до ТРК (74%) за счет некоррелированного с остальными показателями FeCO2 (p < 0.01), а на этапе активного восстановления (72%) – за счет FeO2 (p < 0.01). Таким образом, КРК зависит от зоны интенсивности нагрузки. Адаптация к плаванию и половая принадлежность не влияют на величину КРК на разных по интенсивности этапах нагрузки.

Об авторах

В. В Гультяева

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины»

Email: gultyaevavv@neuronm.ru
ORCID iD: 0000-0001-9981-2452
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Новосибирск, Российская Федерация

Д. Ю Урюмцев

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины»

Email: uryumcevdy@neuronm.ru
ORCID iD: 0000-0002-6434-8220
кандидат медицинских наук, научный сотрудник Новосибирск, Российская Федерация

М. И Зинченко

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины»

Email: zinchenkomi@neuronm.ru
ORCID iD: 0000-0003-3107-0493
кандидат медицинских наук, научный сотрудник Новосибирск, Российская Федерация

С. Г Кривощёков

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины»

Email: krivoschokovsg@neuromn.ru
ORCID iD: 0000-0002-2306-829X
доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник Новосибирск, Российская Федерация

Список литературы

  1. Langan S.P. Timing is everything: Complex (a)synchrony of heart-muscle interaction during exercise // J. Physiol. 2025. https://doi.org/10.1113/jp287967
  2. Shoemaker J.K., Gros R. A century of exercise physiology: Key concepts in neural control of the circulation // Eur. J. Appl. Physiol. 2024. V. 124. № 5. P. 1323.
  3. Кривощеков С.Г., Урюмцев Д.Ю., Гультяева В.В., Зинченко М.И. Кардио-респираторная координация при острой гипоксии у легкоатлетов-бегунов // Физиология человека. 2021. Т. 47. № 4. C. 80.
  4. Gultyaeva V.V., Uryumtsev D.Y., Zinchenko M.I. et al. Cardiorespiratory coordination in hypercapnic test before and after high-altitude expedition // Front. Physiol. 2021. V. 12. P. 673570.
  5. Balagué N., González J., Javierre C. et al. Cardiorespiratory coordination after training and detraining. A principal component analysis approach // Front. Physiol. 2016. V. 7. P. 35.
  6. Papadakis Z., Etchebaster M., Garcia-Retortillo S. Cardiorespiratory coordination in collegiate rowing: A network approach to cardiorespiratory exercise testing // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022. V. 19. № 20. P. 13250.
  7. Garcia-Retortillo S., Javierre C., Hristovski R. et al. Cardiorespiratory coordination in repeated maximal exercise // Front. Physiol. 2017. V. 8. P. 387.
  8. Jamnick N.A., Pettitt R.W., Granata C. et al. An examination and critique of current methods to determine exercise intensity // Sports Med. 2020. V. 50. № 10. P. 1729.
  9. Sorgente V., Lopez-Hernandez A., Minciacchi D., González Ravé J.M. Diving into Recovery. The effects of different post-competition protocols for enhancing physio-psychological parameters in national level youth swimmers // J. Sports Sci. Med. 2023. V. 22. № 4. P. 739.
  10. Leahy M.G., Summers M.N., Peters C.M. et al. The Mechanics of Breathing during Swimming // Med. Sci. Sports Exerc. 2019. V. 51. № 7. P. 1467.
  11. Monteiro A.S., Magalhães J.F., Knechtle B. et al. Acute ventilatory responses to swimming at increasing intensities // PeerJ. 2023. V. 11. P. e15042.
  12. Чайников П.Н. Особенности физического развития и функционального состояния юных спортсменов циклических и игровых видов спорта // Пермский медицинский журнал. 2016. Т. 33. № 2. C. 104.
  13. Говорухина А.А., Веткалова Н.С. Особенности функционального состояния респираторной системы пловцов на разных этапах спортивной подготовки // Вестник НВГУ. 2017. № 1. C. 74.
  14. Lazovic-Popovic B., Zlatkovic-Svenda M., Durmic T. et al. Superior lung capacity in swimmers: Some question, more avers! // Rev. Port. Pneumol. 2006. V. 22. № 3. P. 151.
  15. Sable M., Vaidya S.M., Sable S.S. Comparative study of lung function in swimmers and runners // Indian J. Physiol. Pharmacol. 2012. V. 56. № 1. P. 100.
  16. Bovard J.M., Welch J.F., Houghton K.M. et al. Does competitive swimming affect lung growth? // Physiol. Rep. 2018. V. 6. № 15. P. e13816.
  17. Rochat I., Cote A., Boulet L.P. Determinants of lung function changes in athletic swimmers. A review // Acta Paediatrica. 2022. V. 111. № 2. P. 259.
  18. Солопов И.Н., Якимович В.С., Горбанёва Е.П. Особенности функционального и гормонального статуса организма пловцов 15–17 лет обоих полов с разным темпом индивидуального развития // Человек. Спорт. Медицина. 2022. Т. 22. № 4. С. 17.
  19. Давыдов В.Ю., Авдиенко В.Б. Отбор и ориентация пловцов по показателям телосложения в системе многолетней подготовки (теоретические и практические аспекты): монография. М.: Советский спорт, 2012. 384 с.
  20. Lavin K.M., O’Bryan S.M., Pathak K.V. et al. Divergent multiomic acute exercise responses reveal the impact of sex as a biological variable // Physiol. Genomics. 2025. V. 57. № 5. P. 321.
  21. Губанова А.Д., Медведев Д.В., Горбанёва Е.П. Дифференцированный контроль физической работоспособности спортсменов на основе факторов ее определяющих // Физическое воспитание и спортивная тренировка. 2014. Т. 2. № 8. С. 50.
  22. Холмирзаева М., Топилова Ф., Абдуллаев А.А., Мирзабеков Н.А. Физиологические изменения организма юных пловцов в зависимости от физических нагрузок // Современные тенденции развития науки и технологий. 2016. Т. 4. № 1. С. 116.
  23. Seffrin A., De Lira C.A., Nikolaidis P.T. et al. Age-related performance determinants of young swimmers in 100- and 400-m events // J. Sports Med. Phys. Fitness. 2022. V. 62. № 1. P. 9.
  24. Кривощеков С.Г., Водяницкий С.Н., Диверт В.Э., Гиренко Л.А. Реактивность и экономичность кардиореспираторной системы на гипоксю и физическую нагрузку у пловцов и лыжников // Ульяновский медико-биологический журнал. 2012. № 4. С. 102.
  25. Whipp B.J., Davis J.A., Wasserman K. Ventilatory control of the isocapnic buffering region in rapidly-incremental exercise // Respir. Physiol. 1989. V. 76. № 3. P. 357.
  26. Poole D.C., Rossiter H.B., Brooks G.A., Gladden L.B. The anaerobic threshold: 50+ years of controversy // J. Physiol. 2021. V. 599. № 3. P. 737.
  27. Гришин В.Г., Гришин О.В., Никульцев В.С. и др. Частотно-временной анализ колебаний показателей внешнего дыхания и сердечного ритма человека при физической нагрузке // Биофизика. 2022. Т. 67. № 4. С. 755.
  28. Smyth B., Maunder E., Meyler S. et al. Decoupling of internal and external workload during a marathon: An analysis of durability in 82,303 recreational runners // Sports Med. 2022. V. 52. № 9. P. 2283.
  29. Andrade D.C., Arce-Alvarez A., Salazar-Ardiles C. et al. Hypoxic peripheral chemoreflex stimulation-dependent cardiorespiratory coupling is decreased in swimmer athletes // Physiol. Rep. 2024. V. 12. № 1. P. e15890.
  30. De Abreu R.M., Cairo B., Porta A. On the significance of estimating cardiorespiratory coupling strength in sports medicine // Front. Netw. Physiol. 2023. V. 2. P. 1114733.
  31. Schäfer C., Rosenblum M.G., Kurths J., Abel H.H. Heartbeat synchronized with ventilation // Nature. 1998. V. 392. № 6673. P. 239.
  32. Hayano J., Yuda E. Pitfalls of assessment of autonomic function by heart rate variability // J. Physiol. Anthropol. 2019. V. 38. P. 3.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).