СПОСОБ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНА Российский патент 1999 года по МПК A61B5/04 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано во врачебном контроле за занимающимися физической культурой и спортом.

Аспекты врачебно-педагогического контроля, касающиеся определения состояния здоровья, диагностики предпатологических и патологических изменений, особенностей течения заболеваний внутренних органов у спортсменов нашли глубокое и всестороннее освещение в целом ряде руководств. Вместе с тем разработка информативных объективных способов текущего контроля функционального состояния спортсмена продолжает оставаться актуальной проблемой (Спортивная медицина. / Под ред. А.В. Чоговадзе, Л.А. Бутченко. - М.: Медицина, 1984; Детская спортивная медицина / Под ред. С.Б. Тихвинского, С.В. Хрущева. - М.: Медицина, 1991).

Текущий контроль подразумевает оценку отставленного тренировочного эффекта, т. е. изменений, возникающих через определенное время после одного или нескольких тренировочных занятий. Из форм организации этого контроля наиболее информативными являются измерения, проводимые ежедневно утром.

В настоящее время для текущего контроля за функциональным состоянием спортсменов чаще всего используются:
способ оценки реакции сердечно-сосудистой системы спортсмена на ортостатическую пробу (Стойда Ю.М., Пономарев В.А. Использование ортостатических воздействий для оценки адаптации организма спортсмена к различным условиям деятельности. - Теория и практика физической культуры, 1974, N 3, С. 28). В него входят определения ЧСС в положении лежа и после трех минут пребывания в положении стоя. Для оценки реакции на ортопробу рассчитывается нормированное (Ho) отклонение по формуле:

где X - прирост частоты сердечных сокращений, полученный при обследовании спортсмена, M и σ - статистические характеристики нормальной реакции (по данным Ю.М. Стойда и В.А. Пономарева М ±. = +19±8). При этом, чем больше Ho, тем ниже качество реакции (по знаку + или - определяется характер реакции, соответственно гипер- или гипосимпатикотонический);
способ оценки функционального состояния спортсмена по анализу сердечного ритма (Ритм сердца у спортсменов. / Под ред. Р.М. Баевского и Р.Е. Мотылянской. - М.: Физкультура и спорт, 1986, 143 с.). При этом у спортсмена в положении лежа в одном из отведений ЭКГ регистрируются не менее 100 сердечных циклов. Затем с точностью до 0,01 с измеряется длительность каждого интервала RR. Индекс напряжения рассчитывается по формуле

где Mo - наиболее часто встречающееся значение длительности интервалов между сердечными сокращениями, отражающее активность гуморального канала регуляции ритма сердца; AMo - амплитуда моды: частота выявления моды (Mo) в процентах от общего числа рассмотренных интервалов, отражает активность симпатической регуляции ритма сердца; X - вариационный размах: X = X_max - X_min, отражает активность вагусной регуляции ритма сердца. Индекс напряжения (ИН) характеризует степень "напряжения" систем организма к условиям внешней среды: чем ниже ИН, тем выше функциональное состояние.

Недостатки аналогов. Использование представленных аналогов для текущего контроля за функциональным состоянием спортсменов имеет некоторые ограничения:
выполнить условия проведения ортостатической пробы применительно к задачам текущего контроля возможно только во время учебно-тренировочных сборов, когда врач постоянно находится вместе со спортсменами. В повседневной работе спортсмен приходит на обследование после завтрака и различных бытовых нагрузок;
процесс анализа ритма сердца с оценкой функционального состояния спортсмена при текущем контроле также необходимо осуществлять утром, натощак. При этом последовательно проходят тир этапа: регистрация ЭКГ на электрокардиографе, измерение временных интервалов сердечного ритма вручную, ввод полученной информации в ЭВМ с последующей обработкой. Этот вариант неудобен из-за довольно значительных затрат времени. Использование автоматических анализаторов ритма сердца в широкой спортивной практике ограничено высокой стоимостью данного комплекса аппаратуры (Баевский Р.М., Мотылянская Р.Е., 1986).

В качестве прототипа выбран показатель величины омега-потенциала, регистрируемый дискретно с поверхности головы и отражающий уровень бодрствования спортсмена (интервал от 20 до 39 мВ соответствует уровню оптимального бодрствования). Доказано, что этот показатель может использоваться для оптимизации физических и психических нагрузок методом текущего контроля (Сычев А.Г., Протченко Н.Н., Щербакова Н.И., Барышев Г.И., Костенко В.В. Физиология человека, 1980, т. 6, N 1, с. 178-180; Методические рекомендации. Краснодар, 1980, 14 с.).

Использование однократного дискретного измерения величины омега-потенциала для текущего контроля за функциональным состоянием спортсменов недостаточно. Получены факты, показывающие, что последовательная регистрация этого показателя с интервалом в 30 с - 1 мин от момента, когда спортсмен сел в кресло, до стабилизации близких значений омега-потенциала позволяет с большой степенью надежности определять устойчивость или нестабильность состояния ЦНС и адаптивных системных реакций организма (Илюхина В.А., Хабаева З.Г., Никитана Л.И. Сверхмедленные процессы и межсистемные взаимодействия в организме. - Л.: Наука, 1986, 192 с.).

С учетом вышеизложенного нами предлагается проведение графической регистрации спонтанной динамики сверхмедленных физиологических процессов у спортсменов, используя электроды ЭВЛ-1МЗ и усилитель постоянного тока с самопишущим устройством Н-39.

Цель - повышение точности оценки функционального состояния спортсмена при текущем контроле.

Задачи.

1. Параллельно исследовать показатель величины омега-потенциала, регистрируемый дискретно и комплекс показателей, определяемых при графической регистрации спонтанной динамики сверхмедленных физиологических процессов в текущем контроле функционального состояния спортсмена.

2. Определить преимущества комплекса показателей СМФП по сравнению с дискретной величиной омега-потенциала.

3. Разработать на основе непрерывной регистрации спонтанной динамики СМФП технологию распознавания оптимального функционального состояния спортсмена и состояния перетренированности.

Сущность изобретения - измерение показателей спонтанной динамики СМФП в течение нескольких минут перед началом тренировки и при условии времени стабилизации омега-потенциала (60-180 с), малоинтенсивных (1-3 мВ) и слабовыраженных (10-20%) сверхмедленных колебаний потенциалов считают оптимальным функциональным состоянием спортсмена, а при возрастании времени стабилизации омега-потенциала (240-480 с), усилении интенсивности (6-8 мВ) и выраженности (70-95%) сверхмедленных колебаний потенциалов определяют состояние перетренированности.

Обоснование новизны. Проведенное патентное исследование показало, что до настоящего времени предлагаемая технология распознавания оптимального функционального состояния спортсмена и состояния перетренированности при текущем контроле не описана и не использовалась. Публикаций и патентов в отечественных и зарубежных источниках не найдено.

Изобретательский уровень подтверждается неочевидностью.

Воспроизводимость способа не вызывает сомнений, т.к. использованы известные оборудование и доступные для медицинского персонала процессы.

Осуществление способа. Утром, до тренировки, в положении стоя спортсмену в области вертекса по международной системе 10-20 устанавливали один электрод ЭВЛ-1М3, другой - в области тенара одной из кистей рук. После этого спортсмен садился на стул и одновременно с этим включали усилитель постоянного тока с самопишущим устройством Н-39. Регистрацию проводили до момента, когда омега-потенциал становился устойчивым с образованием "плато" продолжительностью 2 мин и более, что считали состоянием его стабилизации. Общее время регистрации не превышало 8 мин. После окончания записи отмечали точку стабилизации и измеряли время выхода на "плато" (в с) и величину стабилизированного омега-потенциала (в мВ). Учитывали наличие и выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов за период наблюдения.

Анализировали:
время стабилизации омега-потенциала (время в секундах от начала регистрации до выхода величины омега-потенциала на "плато");
величину стабилизированного омега-потенциала (уровень стабилизированного в течение двух и более минут омега-потенциала после выхода на "плато", в мВ);
интенсивность сверхмедленных колебаний потенциалов (амплитуда колебаний разности потенциалов, в мВ);
выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов (СМКП) определяли по формуле

где P - период волны, T - длительность регистрации (Гоголицын Ю.Л., Илюхина В.А., 1976).

По интенсивности СМКП различали на слабые, с амплитудой 1-3 мВ, умеренные - 4-6 мВ, выраженные - 7-8 мВ.

Возможности предлагаемого способа текущего контроля функционального состояния спортсмена отражены в таблице.

В представленной таблице видно, что величина омега-потенциала у спортсменов-пятиборцев высокой квалификации, зарегистрированная утром в интервале от 8 до 9 ч, как перед тренировкой, так и перед соревнованиями, не различалась. У всех спортсменов перед соревнованиями отметили увеличение времени стабилизации омега-потенциала. У 15 пятиборцев перед соревнованиями регистрировали слабо выраженные СМКП, а у 11 - выраженные СМКП. Во всей группе наблюдали снижение результативности соревновательной стрельбы, в сравнении с тренировочной, но у 15 спортсменов это снижение было недостоверным, тогда как у 11 точность попадания по мишени во время соревнований была достоверно ниже, чем во время тренировочной стрельбы, на фоне общей низкой результативности.

Обобщенные результаты, представленные в таблице, можно дополнить конкретными наблюдениями.

Пример 1. Испытуемый Андреев В., 19 лет, мастер спорта по современному пятиборью.

13.04.94 г. перед контрольной тренировочной стрельбой в 8 ч утра проведены дискретное измерение величины омега-потенциала и графическая регистрация спонтанной динамики сверхмедленных физиологических процессов. Получены следующие данные:
величина омега-потенциала дискретн. - 31 мВ,
время стабилизации омега-потенциала - 60 с,
амплитуда сверхмедленных колебаний потенциалов - 1,1 мВ,
выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов - 10%,
результативность тренировочной стрельбы - 193 очка.

21.04.94 г. перед соревнованиями в 8 ч утра проведено аналогичное обследование. Получены следующие данные:
величина омега-потенциала дискретн. - 32 мВ,
время стабилизации омега-потенциала - 180 с,
амплитуда сверхмедленных колебаний потенциала - 3,1 мВ,
выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов - 20,2%,
результативность соревновательной стрельбы - 190 очков.

Данный пример показывает соответствие комплекса показателей СМФП оптимальному функциональному состоянию спортсмена, подтвержденному его высокой спортивной результативностью. Величина омега-потенциала, полученная при дискретных измерениях, также соответствовала уровню оптимального бодрствования спортсмена.

Пример 2. Пышненко В., 18 лет, к.м.с.

8.02.99 г. в 8 ч 30 мин проведена графическая регистрация спонтанной динамики СМФП. Получены следующие данные (фиг. 1, вертикальная стрелка (А) отмечает время стабилизации омега-потенциала):
время стабилизации омега-потенциала - 120 с,
величина стабилизированного омега-потенциала - 30 mV,
интенсивность сверхмедленных колебаний потенциалов - (1-4 mV),
выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов,
определенная по формуле

равна 20%,
где P - период волны, N - количество волн СМКП, T - длительность регистрации, i - волна секундного, декасекундного или минутного диапазонов.

Нерегулярные единичные волны секундного и декасекундного диапазонов низкой амплитуды (1-2 mV) на фоне средних значений омега-потенциала (20-40 mV) являются физиологическим эквивалентом сбалансированности функциональной активности основных регуляторных и гомеостатических систем и поэтому при расчете выраженности их можно не учитывать (на омегаграмме после iз).

Оптимальное состояние спортсмена подтвердилось данными теста САН (самочувствие, активность, настроение) и высокой оценкой тренера результатов тренировочной деятельности.

Пример 3. Павлов А., 19 лет. к.м.с.

9.02.99 г. в 8 ч. 00 мин проведена графическая регистрация спонтанной динамики СМФП. Получены следующие данные (фиг. 2, вертикальная стрелка (А) отмечает время стабилизации омега-потенциала):
время стабилизации омега-потенциала - 330 с,
величина стабилизированного омега-потенциала - 30 mV,
интенсивность сверхмедленных колебаний потенциалов - (3-13 mV),
выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов,
определенная по формуле

равна 70%.

Состояние перетренированности подтверждалось низкими показателями теста САН и снижением результативности контрольных тренировочных тестов.

Комплексный анализ показателей спонтанной динамики СМФП для текущего контроля используется нами в Краснодарских СДЮСШОР по плаванию, СДЮШОР современного пятиборья, СДЮШОР по легкой атлетике и альпинистско-туристском клубе юридического института более 10 лет. За это время метод показал достаточно высокую надежность в прогнозировании готовности спортсменов к реализации напряженной тренировочной и соревновательной деятельности. Однако следует отметить, что врачи спортивных школ при определении выраженности СМКП отдают предпочтение простому подсчету количества волн за период наблюдения, вместо расчета по известной формуле.

Пример 4. Испытуемый Хоренко И., 19 лет, к.м.с. по современному пятиборью.

13.04.94 г. перед контрольной тренировочной стрельбой в 8 ч 30 мин утра проведены дискретное измерение величины омега-потенциала и графическая регистрация спонтанной динамики сверхмедленных физиологических процессов. Получены следующие данные:
величина омега-потенциала дискретн. - 37 мВ,
время стабилизации омега-потенциала - 243 с,
амплитуда сверхмедленных колебаний потенциалов - 6,2 мВ,
выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов - 70%,
результативность тренировочной стрельбы - 172 очка.

21.04.94 г. перед соревнованиями в 8 ч 30 мин утра проведено аналогичное обследование. Получены следующие данные:
величина омега-потенциала дискретн. - 36 мВ,
время стабилизации омега-потенциала - 480 с,
амплитуда сверхмедленных колебаний потенциалов - 7,8 мВ,
выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов - 93%,
результативность тренировочной стрельбы - 161 очко.

На примере 2 показано, что при текущем контроле у спортсмена показатели величины омега-потенциала как перед тренировкой, так и перед соревнованиями соответствовали оптимальному уровню бодрствования, тогда как комплекс показателей СМФП отражал напряжение механизмов компенсации интенсификации метаболических процессов организма, что и явилось причиной снижения спортивной результативности.

Таким образом, как видно из таблицы и примеров, комплексный анализ показателей спонтанной динамики сверхмедленных физиологических процессов более точно оценивает текущее функциональное состояние у спортсменов, чем прототип.

Медико-социальный эффект - в повышении точности распознавания оптимального и неоптимального функционального состояния спортсмена с целью принятия правильного решения по оптимизации тренировочного процесса.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ не требует дополнительного аппаратурного обеспечения, а некоторое увеличение продолжительности обследования компенсируется его более высокой прогностической значимостью.

Изобретение относится к медицине, в частности к спортивной медицине, и может быть использовано во врачебном контроле за занимающимися физической культурой и спортом. Способ обеспечивает оценку функционального состояния. Для этого регистрируют омега-потенциал перед началом тренировки. Рассчитывают время стабилизации омега-потенциала, интенсивность и выраженность сверхмедленных колебаний потенциалов. При времени стабилизации омега-потенциала 60 - 180 с, малоинтенсивных (1 - 2 мВ) и слабо выраженных (10 - 20%) сверхмедленных колебаниях считают функциональное состояние спортсмена оптимальным, а при времени стабилизации 240 - 480 с, интенсивности 6 - 8 мВ и выраженности 70 - 95% определяют состояние перетренированности. 2 ил., 1 табл.

Способ текущего контроля функционального состояния спортсмена, включающий графическую регистрацию спонтанной динамики омега-потенциала с поверхности головы и комплексный анализ получаемых показателей, отличающийся тем, что при времени стабилизации омега-потенциала 60 - 180 с и малоинтенсивных 1 - 2 мВ и слабовыраженных 10 - 20% сверхмедленных колебаниях потенциалов при определении выраженности по формуле

где Р - период волны;
Т - длительность регистрации,
считают функциональное состояние спортсмена оптимальным, а при продолжительном времени стабилизации омега-потенциала 240 - 480 с и интенсивных 6 - 8 мВ и выраженных 70 - 95% сверхмедленных колебаниях потенциалов определяют состояние перетренированности.