Показатели экспоненциального уравнения после нагрузочного восстановления частоты пульса юных спортсменов как индикаторы интенсивности нагрузки

Год. Том - Выпуск (Year. Volume - Issue): 
Авторы: 
Прусов П.К.
Тип статьи: 
Резюме: 
Цель. Изучить динамику частоты пульса в быструю фазу восстановительного периода в зависимости от интенсивности велоэргометрических нагрузок с использованием экспоненциального уравнения для оценки интенсивности выполненной нагрузки и физической работоспособности. Материал и методы. У 24 юных спортсменов 13–18 лет c различной направленностью тренировочного процесса изучены показатели восстановления частоты пульса, рассчитанные по экспоненциальному уравнению, в зависимости от интенсивности велоэргометрической нагрузки. Исследование проводилось в первой половине дня. Нагрузочное тестирование выполнялось в положении сидя на велоэргометре Lode, с непрерывной регистрацией показателей спироэргометрии на системе Cortex Metalyzer. Начальная мощность нагрузки составляла 1,0 Вт/кг с последующим увеличением на 0,5 Вт/кг до отказа от работы. Показатели пульса регистрировали на системе Polar RS800 в течение 3-минутных периодов восстановления после 4-минутной нагрузки. Частота каждого сердечного сокращения выражалась в относительных величинах к частоте пульса окончания предшествующей нагрузки. Для математического описания динамики пульса в периоде восстановления использовалась экспоненциальная модель уравнения типа Y = a0+a1 × exp(a2 × t), где a0, a1, a2 – параметры уравнения, t – время (в минутах) после прекращения нагрузки. Интенсивность нагрузки рассчитывали в процентах относительно достигнутой максимальной мощности и потребления О2. Результаты. Установлена высокая информативность комплекса анализируемых показателей восстановления сердечного ритма, выявляемых по экспоненциальной модели для определения интенсивности выполняемой нагрузки от максимального уровня и аэробной работоспособности. Для этих целей разработаны два линейных многопараметрических уравнения и подготовлены две формулы для расчета показателей аэробной работоспособности. В данных случаях множественные коэффициенты корреляции имели высокий уровень значимости, составляя 0,89 и 0,87 ед. Наибольшее значение для прогнозирования имели показатели остаточной дисперсии, ее отношение к общей дисперсии, параметр a2 экспоненциального уравнения. Заключение. Разработанные алгоритмы имеют важное практическое значение, позволяя без использования максимальных тестов (которые часто противопоказаны в рамках исследования) объективно судить о динамике функционального состояния и работоспособности юных спортсменов по результатам тестирования при нагрузках умеренной и невысокой интенсивности. Также оценка восстановления сердечного ритма после физических нагрузок с применением экспоненциального уравнения, может использоваться при динамическом контроле за функциональными возможностями организма в научной и практической деятельности у не занимающихся спортом и в клинических условиях.
Цитировать как: 
Прусов П.К. Показатели экспоненциального уравнения после нагрузочного восстановления частоты пульса юных спортсменов как индикаторы интенсивности нагрузки. Анналы аритмологии. 2018; 15(2): 103-111. DOI: 10.15275/annaritmol.2018.2.5
Об авторах: 

Прусов Петр Кириллович, доктор мед. наук, профессор кафедры восстановительной медицины, лечебной физкультуры и спортивной медицины, врач функциональной диагностики, Е-mail: peter.prusov@mail.ru

1. ГАУЗ «Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины» Департамента здравоохранения г. Москвы, филиал № 11,
2. ФГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации» Федерального медико-биологического агентства России

DOI: 
10.15275/annaritmol.2018.2.5
Автор(ы): 
Страницы (Pages): 
103-11
PDF-файл: 
English version
Title: 
Characteristics of exponential equation of heart rate recovery in young athletes after exercise as indicators of physical loading intensity
Authors: 
Prusov P.K.
Abstract: 
Оbjective. To study the nature of pulse frequency dynamics in the fast phase of the recovery period depending on the intensity of ergometric loads, using an exponential equation to estimate the intensity of load and physical performance. Material and methods. The indicators of heart rate recovery of 24 young athletes 13–18 years old with different directions of the training process were studied, calculated by the exponential equation, depending on the intensity of bicycle load. The study was conducted in the first half of the day. Exercise testing was performed in the sitting position on a bicycle ergometer (Lode) with continuous registration of indicators of spiroergometry using the Cortex system. The initial power load was 1.0 W/kg, followed by an increase of 0.5 W/kg until refusal. Pulse was recorded on the Polar RS800 system during 3-minute recovery periods after 4-minute loading. The frequency of each heart rate was expressed in relative values to the end of the previous load. For the mathematical descriptions of heart rate dynamics during the recovery period, an exponential model of equation was used: Y = a0+a1 × exp(a2 × t) was used, where a0, a1, a2 are the parameters of the equation, t is the time after loading in minutes. The load intensity was calculated as a percentage achieved of the maximum power and O2 consumption. Results. The highly informative value of the analyzed exponential equation indicators was revealed to determine the degree of physical exertion of the body from the maximum level and prediction of aerobic performance. For these purposes, two linear multiparameter equations, and two formulas for the aerobic performance indicators calculation were developed. In these cases, the multiple correlation coefficients had a high level of significance, accounting for 0.85 and 0.92 units. The highest significance level for prediction was shown by residual dispersion, its relation to the total variance, the a2 parameter of the exponential equation. Conclusions. The developed algorithms are of great practical importance allowing to judge objectively the dynamics of functional status and performance of young athletes on the results of moderate and low intensity loads without the use of maximum tests (which are often contraindicated for research). Also the assessment of heart rate recovery after physical exertion using an exponential equation may be used for dynamic control of the functional capabilities of the body in scientific and practical activities in people not involved in sports, and in clinical settings.
Keywords: 
heart rate recovery, physical work capacity, the load intensity, the exponential model of equation, the residual variance