smjournalСпортивная медицина: наука и практикаSports medicine: research and practice2223-25242587-9014NEICON10.17238/ISSN2223-2524.2017.3.22smjournal-60Research ArticleФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКАFUNCTIONAL TESTINGМоделирование временного ряда сердечного ритма при адаптации к физической нагрузкеThe time series of the heart rhythm modeling during adaptation to physical loadПохачевскийА. Л.PokhachevskiyA.sport_med@list.ruПетровА. Б.PetrovA.noemail@neicon.ruБодькоС. П.BodkoS.noemail@neicon.ruСейсебаевВ. К.SeisebaevV.noemail@neicon.ruТухфатуллинА. Н.TukhfatullinA.noemail@neicon.ruГилевА. М.GilevA.noemail@neicon.ruХоменкоА. А.KhomenkoA.noemail@neicon.ruФКОУ ВО Академия ФСИН РоссииRussian FederationФГБОУ ВО Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья им. П.Ф.Лесгафта Минспорта РоссииRussian FederationФКОУ ВО Воронежский институт ФСИН РоссииRussian Federation201721082020732226Copyright © Похачевский А.Л., Петров А.Б., Бодько С.П., Сейсебаев В.К., Тухфатуллин А.Н., Гилев А.М., Хоменко А.А., 20202020Похачевский А.Л., Петров А.Б., Бодько С.П., Сейсебаев В.К., Тухфатуллин А.Н., Гилев А.М., Хоменко А.А.Pokhachevskiy A., Petrov A., Bodko S., Seisebaev V., Tukhfatullin A., Gilev A., Khomenko A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.smjournal.ru/jour/article/view/60

Цель исследования: определить возможности математической модели (М/М) временного ряда (ВР) сердечного ритма (СР) нагрузочного периода (НП) и обнаружить наилучшие прогностические маркеры переносимости физической нагрузки (ФН). Материалы и методы: обследована смешанная выборка (68 человек) практически здоровой молодежи от 16 до 23 лет (средний возраст 19±3). М/М ВР НП вычислялась по формуле: Y=aX+b, где «a» и «b» - параметры (изменчивости) модели, X и Y - порядковый номер и длительность RR-интервала соответственно. Результаты велоэргометрическогостресс-теста: показатели мощности нагрузки, СР и М/М первых минут НП подвергнуты корреляционному (Spearman) анализу. Результаты: маркеры М/М ВР НП могут быть использованы для изучения переносимости ФН. Мощность ФН и ее индивидуальная переносимость определяются ВР СР раннего адаптационного периода (РАП). Маркеры М/М РАП коррелируют с показателями переносимости ФН (0.75-0.78) в неменьшей степени, чем среднее (0.64-0.73) и максимальное значение частоты сердечных сокращений (0.61-0.68), определенные за весь НП. Выводы: математическое моделирование временного ряда СР РАП перспективно для прогнозирования переносимости ФН.

Objective: to study the possibilities of mathematic model (M/M) of time series (TS) of the heart rhythm (HR) during the loading period (LP) to discover the best prognostic markers of the physical exercise (PE) tolerance. Materials and methods: we examined a mixed population (68 persons) of apparently healthy youth at the age from 16-23 years old (mean age - 19±3 years (M±m)). M/M TS LP was calculated using the formula: Y=aX+b, where «a» and «b» refered to the model variability parameters, «X» was the serial number and «Y» was the R-R interval size. The results of ergometric stresstest including index of power of loading, HR and M/Mduringthefirst minutes of LP were analyzed with Spearman correlation. Results: markers of M/ MTS LP can be used for studying PE tolerance. PE’s power and its individual tolerance is determined by TS HR during early adaptation period (EAP). Markers of M/M EAP correlate with PE tolerance just as the average and the maximum value of heart rate defined for the entire LP. Conclusions: mathematic simulation of the time series of the HR EAP is promising for predicting the PE tolerance.

математическое моделированиекардиоритмограммафизическая нагрузканагрузочное тестированиеmathematical modelingcardiac rhythmogramphysical exercisemaximal load testReferencesМеерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессовым ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина, 1988. 253с. / Meerson FZ, Pshennikova MG. Adaptation to stress situations and physical load. Moscow, Medicina, 1988. 253 p. (in Russian).Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессовым ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина, 1988. 253с. / Meerson FZ, Pshennikova MG. Adaptation to stress situations and physical load. Moscow, Medicina, 1988. 253 p. (in Russian).Михайлов В.М. Нагрузочное тестирование под контролем ЭКГ: велоэргометрия, тредмилл-тест, степ-тест, ходьба. Иваново: Талка, 2008. 545 с. / Mikhailov VM. Stress testing under the supervision of ECG: cycle ergometer test, treadmill test, step test, walking. Ivanovo, Talka, 2008. 545 p. (in Russian).Михайлов В.М. Нагрузочное тестирование под контролем ЭКГ: велоэргометрия, тредмилл-тест, степ-тест, ходьба. Иваново: Талка, 2008. 545 с. / Mikhailov VM. Stress testing under the supervision of ECG: cycle ergometer test, treadmill test, step test, walking. Ivanovo, Talka, 2008. 545 p. (in Russian).Тарасова О.С., Боровик А.С., Кузнецов С.Ю., Попов Д.В., Орлов О.И., Виноградова О.Л. Динамика физиологических показателей при изменении интенсивности физической нагрузки // Физиология человека. 2013. №2. С. 70-79. / Tarasova OS, Borovik AS, Kuznetsov SY, Popov DV, Orlov OI, Vinogradova OL. The pattern of changes in physiological parameters in the course of changes in physical exercise intensity. HumanPhysiology. 2013;(2):171-177.(in Russian).Тарасова О.С., Боровик А.С., Кузнецов С.Ю., Попов Д.В., Орлов О.И., Виноградова О.Л. Динамика физиологических показателей при изменении интенсивности физической нагрузки // Физиология человека. 2013. №2. С. 70-79. / Tarasova OS, Borovik AS, Kuznetsov SY, Popov DV, Orlov OI, Vinogradova OL. The pattern of changes in physiological parameters in the course of changes in physical exercise intensity. HumanPhysiology. 2013;(2):171-177.(in Russian).Лелявина Т.А., Ситникова М.Ю., Березина А.В., Семенова Е.С., Шляхто Е.В. Новые подходы к выделению этапов (фаз) непрерывно возрастающей физической нагрузки на примере кардиореспираторного теста // Сердце: журнал для практикующих врачей. 2012. №3. С. 146-150. / Lelyavina TA, Sitnikova MY, Berezina AV, Semenova ES, Shlyakhto EV. New approaches to marking the stages (phases) of continuously increasing physical load by the example of cardiorespiratory test. Serdce: zhurnal dlya praktikuyushchih vrachey. 2012;(3):146-150. (in Russian).Лелявина Т.А., Ситникова М.Ю., Березина А.В., Семенова Е.С., Шляхто Е.В. Новые подходы к выделению этапов (фаз) непрерывно возрастающей физической нагрузки на примере кардиореспираторного теста // Сердце: журнал для практикующих врачей. 2012. №3. С. 146-150. / Lelyavina TA, Sitnikova MY, Berezina AV, Semenova ES, Shlyakhto EV. New approaches to marking the stages (phases) of continuously increasing physical load by the example of cardiorespiratory test. Serdce: zhurnal dlya praktikuyushchih vrachey. 2012;(3):146-150. (in Russian).Похачевский А.Л. Оценка функционального состояния организма по кардиоритмограмме при нагрузочном тестировании // Теория и практика физической культуры. 2007. №1. С. 10-11. / Pokhachevskiy AL. Estimation of organism's functional condition by cardiorhythmography at loading testing. Teoriya I praktika fizicheskoy kultury (Theory and practice of physical culture). 2007;(1):10-11. (in Russian).Похачевский А.Л. Оценка функционального состояния организма по кардиоритмограмме при нагрузочном тестировании // Теория и практика физической культуры. 2007. №1. С. 10-11. / Pokhachevskiy AL. Estimation of organism's functional condition by cardiorhythmography at loading testing. Teoriya I praktika fizicheskoy kultury (Theory and practice of physical culture). 2007;(1):10-11. (in Russian).Похачевский А.Л. Временной анализ распределения кардиоинтервалов при нагрузочном тестировании // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2011. №2. С. 34-40. / Pokhachevskiy AL. The time analysis of distribution cardio intervals at loading testing. Patologicheskaya fiziologiya I eksperimentalnaya terapiya. 2011;(2):34-40. (in Russian).Похачевский А.Л. Временной анализ распределения кардиоинтервалов при нагрузочном тестировании // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2011. №2. С. 34-40. / Pokhachevskiy AL. The time analysis of distribution cardio intervals at loading testing. Patologicheskaya fiziologiya I eksperimentalnaya terapiya. 2011;(2):34-40. (in Russian).Scott JM, Haykowsky MJ, Eggebeen J, Morgan TM, Brubaker PH, Kitzman DW. Reliability of peak exercise testing in patients with heart failure with preserved ejection fraction. Am J Cardiol.2012;110:1809-1813.Scott JM, Haykowsky MJ, Eggebeen J, Morgan TM, Brubaker PH, Kitzman DW. Reliability of peak exercise testing in patients with heart failure with preserved ejection fraction. Am J Cardiol.2012;110:1809-1813.Haykowsky MJ, Brubaker PH, Stewart KP, Morgan TM, Eggebeen J, Kitzman DW. Effect of endurance training on the determinants of peak exercise oxygen consumption in elderly patients with stable compensated heart failure and preserved ejection fraction. J Am Coll Cardiol. 2012;60:120-128.Haykowsky MJ, Brubaker PH, Stewart KP, Morgan TM, Eggebeen J, Kitzman DW. Effect of endurance training on the determinants of peak exercise oxygen consumption in elderly patients with stable compensated heart failure and preserved ejection fraction. J Am Coll Cardiol. 2012;60:120-128.Haykowsky MJ, Brubaker PH, John JM, Stewart KP, Morgan TM, Kitzman DW. Determinants of exercise intolerance in elderly heart failure patients with preserved ejection fraction. J Am CollCardiol.2011;58:265-274.Haykowsky MJ, Brubaker PH, John JM, Stewart KP, Morgan TM, Kitzman DW. Determinants of exercise intolerance in elderly heart failure patients with preserved ejection fraction. J Am CollCardiol.2011;58:265-274.Похачевский А.Л., Фомичев А.В., Глушков С.А., Воробьев А.Н. Изменчивость кардиоритмограммы при непредельных физических нагрузках// Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. 2014. №9. С. 122-127. / Pokhachevskiy AL, Fomichev AV, Glushkov SA,Vorobyov AN. Variability of cardiac rhythmogramm under non-limiting physical load. Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta.2014;(9):122-127. (in Russian).Похачевский А.Л., Фомичев А.В., Глушков С.А., Воробьев А.Н. Изменчивость кардиоритмограммы при непредельных физических нагрузках// Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. 2014. №9. С. 122-127. / Pokhachevskiy AL, Fomichev AV, Glushkov SA,Vorobyov AN. Variability of cardiac rhythmogramm under non-limiting physical load. Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta.2014;(9):122-127. (in Russian).Похачевский А.Л., Петров А.Б. Динамика изменчивости кардиоритмограммы при нагрузочном тестировании // Спортивная медицина: наука и практика. 2015. №4. С. 41-45. / Pokhachevskiy AL, Petrov AB. The pNNx heart rate variability in youths under submaximal ergocycle testing.Sportivnaya meditsina: nauka i praktika (Sports medicine: research and practice). 2015;(4):41-45. (in Russian).Похачевский А.Л., Петров А.Б. Динамика изменчивости кардиоритмограммы при нагрузочном тестировании // Спортивная медицина: наука и практика. 2015. №4. С. 41-45. / Pokhachevskiy AL, Petrov AB. The pNNx heart rate variability in youths under submaximal ergocycle testing.Sportivnaya meditsina: nauka i praktika (Sports medicine: research and practice). 2015;(4):41-45. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.