Modern approaches to the objectification of the functional state of the athletes' body during current examinations
DOI:
https://doi.org/10.15391/prrht.2020-5(1).02Abstract
Purpose: to analyze the existing approaches to the assessment of the functional state of athletes, which are used in the educational and training process of athletes to determine signs of stress on the cardiovascular, respiratory and autonomic nervous systems during current examinations. Material and methods: The analysis of various diagnostic approaches showed that there are several methods that are actively used in the educational and training process to determine the functional state of athletes in "field conditions". Emphasis is placed on research methods of the autonomic nervous system. Results: The D&K method is fundamentally different, which, on a level with the determination of autonomous heart rhythm regulation, allows characterizing energy processes in the body of athletes. However, it has certain limitations. The phasography technique makes it possible to determine the condition of the myocardium based on its repolarization parameters at the same level as the assessment of the autonomous regulation of the heart rhythm. The technique of spiroarteriocardiorhythmography (SAKR) makes it possible to evaluate the autonomous regulation of heart rhythm, blood pressure, regulation of breathing, central hemodynamics, as well as the interaction between the respiratory and cardiovascular systems. Conclusions: the conducted analysis allows us to assert the greatest prospects for the use of SAKR. Thus, the informative criteria that can be used to objectify the state of the body and its individual systems in the conditions of the educational and training process, in addition to the known parameters of heart rate variability, include the parameters of blood pressure variability, which characterize overstrain of the contractile function of the heart and vascular tone; parameters of variability and pattern breathing, which indicate the regulatory tension of the external breathing system. An informative indicator is the sensitivity of the arterial baroreflex.
References
Баевский, Р. М., Берсенева, А. П. (2008). Введение в донозологическую диагностику. М.: Слово.
Бажора, Я. І., Романчук, О. П. (2018). Варіабельність та паттерн дихання пацієнтів з персистуючим перебігом бронхіальної астми та ожирінням. Український журнал медицини, біології та спорту, 3(7), 74–83.
Васюк В. (2018). Мобильные аппаратно-программные средства в спорте. Наука и инновации, 5(183), 22-25
Владзимирский, А. В. (2016). Телемедицина: Curatio Sine Tempora et Distantia. М.
Гузій, О. В. (2019). Зміни типів автономної регуляції серцевого ритму за впливу інтенсивних фізичних навантажень. Науковий часопис НПУ імені М.П. Драгоманова, 10(118), 43-49.
Гузій, О. В., Вовканич, А. С. (2018). Засоби фізичної терапії у відновленні організму спортсменів у навчально-тренувальному процесі. Спортивна наука України, 6(88), 11-19.
Гузій, О. В., Романчук, О. П. (2016). Чутливість артеріального барорефлексу при відновленні організму після тренувального навантаження. Запорізький медичний журнал, 3, 24-29.
Дзяк, Г. В., Неханевич, О. Б. (2015). Діастолічна функція лівого шлуночка у спортсменів з малими аномаліями розвитку серця. Медичні перспективи, 3, 10-15.
Дорофєєва, О. Є. (2016). Комплексна оцінка та корекція функціонального стану і резервних можливостей організму спортсменів. Спортивна медицина і фізична реабілітація, 2, 25–30.
Запорожан, В. Н. (ред.). (2014). Факторы и механизмы саногенеза. Одесса: ОНМедУ.
Карленко, В. П., Карленко, Н. В., Пшеничнова, А. В. (2008). Кардіомоніторинг “D&K-TEST” як метод діагностики для визначення функціонального стану та резервних можливостей організму спортсменів. Актуальні проблеми фізичної культури і спорту. 15, 39-50.
Крыжановский, Г. Н. (ред.). (2002)..Дизрегуляционная патология. М.: Медицина.
Курашвили, В. А. (2011). Новые диагностические технологии в спортивной медицине. Вестник восстановительной медицины. 5, 75-78.
Михалюк, Е. Л., Сыволап, В. В. (2006). Изменение структурно-геометрических, функциональных показателей сердца и содержания тропонина I при метаболической кардиомиопатии вследствие физического перенапряжения у футболистов высокого класса. Буковинський медичний вісник, 10(1), 43.
Носкин, Л. А., Рубинский, А. В., Романчук, А. П., Марченко, В. Н., Пивоваров, В. В., Черепов, А. В., Заворкина, Л. А. (2018). Изучение сердечно-сосудистого и дыхательного синхронизма при различных режимах дыхания. Патогенез, 16(4), 90-96
Павличенко, П. П. (2015). Функциональное состояние при проведении тестов функциональной подготовленности у профессиональных футболистов. Медичні перспективи, 20 (4), 65–74.
Павличенко, П. П. (2015). Влияние игровой нагрузки на функциональное состояние профессиональных футболистов. Світ медицини та біології. 1(48), 49-54.
Паненко, А. В., Романчук, О. П. (2006). Санотипування у визначенні морфофункціональних детермінант вегетативних розладів. Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія, 4, 30-34.
Панкова, Н. Б., Богданова, Е. В., Карганов, М. Ю., Эйгель, М. Ю., Кузнецов, П. П., Симаков, О. В. (2013). Посленагрузочная динамика показателей сердечно-сосудистой системы у юных спортсменов (результаты спироартериокардиоритмографии). Валеология, 3, 54-60.
Платонов, В. Н. (1997). Общая теория подготовки спортсменов в Олимпийском спорте. К.: Олимпийская литература, 59-131.
Романчук, А. П. (2003). Концептуальные предпосылки саногенетического мониторинга лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Теория и практика физической культуры, 1, 50-53.
Романчук, А. П. (2005). Вегетативная регуляция кардиореспираторной системы в динамике годичного тренировочного цикла. Теория и практика физической культуры, 6, 42-45.
Романчук А. П. (2008). Санотипирование в определении функциональных особенностей организма спортсменов. Вестник спортивной науки. 2, 39-44.
Романчук, А. П., Овчарек, А. М., Браславский, И. А. (2006). Вегетативное обеспечение кардиореспираторной системы спортсменов различных специализаций Теория и практика физической культуры, 7, 48-50.
Романчук, О. П., Величко, В. І., Бажора, Я. І. (2019). Реактивність кардіореспіраторної системи в пацієнтів із бронхіальною астмою за даними тестів із керованим диханням Запорізький медичний журнал, 21(4), 449–457.
Романчук, О. П., Пісарук, В. В. (2012). Вегетативне забезпечення кардіореспіраторної системи висококваліфікованих важкоатлетів. Наука і освіта, 2, 87-90.
Романчук, О. П., Пісарук, В.В. (2013). Зміни показників центральної гемодинаміки кваліфікованих спортсменів при тестуванні з використанням керованого дихання та їх оцінка. Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту. 11, 77-84.
Сокрут, В. Н., Казаков, В. Н. (ред.). (2011). Медицинская реабилитация в спорте. Донецк: Каштан,
Чайковский, И. А., Батушкин, В. В. (2007). Эффективность оценки течения острого коронарного синдрома по данным анализа первого отведения ЭКГ на фазовой плоскости. Журнал АМН. 13 (1), 104-113.
Шинкарук, О. А., Лисенко, О. М., Гуніна, Л. М., Карленко, В. П., Земцова, І. І., Олішевський, …Фокіна, Н. В. (2009). Медико-біологічне забезпечення підготовки спортсменів збірних команд України з олімпійських видів спорту. Навчально-методичний посібник. К.: Олімпійська література,141.
Шлык, Н. И. (2009). Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. Ижевск.
Файнзильберг Л. С. (2004). Компьютерный анализ и интерпретация электрокардиограмм в фазовом пространстве. Системні дослідження та інформаційні технології. 1, 32-46.
Aubry, A., Hausswirth, C., Louis, J., Coutts, A. J., Buchheit, M., Le Meur, Y. (2015). The Development of Functional Overreaching Is Associated with a Faster Heart Rate Recovery in Endurance Athletes. PlosOne, 10 (10), e0139754.
Аubry, A., Hausswirth, C., Louis, J., Coutts, A. J., Le Meur, Y. (2014). Functional overreaching: The key to peak performance during the taper? Med. Sci. Sports Exerc. 46, 1769–1777.
Baumert, M. (2006). Heart rate variability, blood pressure variability, and baroreflex sensitivity in overtrained athletes. Clinical Journal of Sport Medicine. 16 (5), 412-417.
Bellenger, C. R., Thomson, R. L., Robertson, E. Y., Davison, K., Nelson, M. J., Karavirta, L., Buckley, J. D. (2017). The Effect of Functional Overreaching on Parameters of Autonomic Heart Rate Regulation. Eur J Appl Physiol, 117(3), 541–50.
Bishop, P. A., Jones, E., Woods, A. K. (2008). Recovery from training: a brief review. J. Strength Cond Res, 22, 1015–1024.
Bosquet, L., Merkari, S., Arvisais, D., Aubert, A. E. (2008). Is Heart Rate a Convenient Tool to Monitor Over-Reaching? A Systematic Review of the Literature. Br J Sports Med, 42 (9), 709–14.
Cottin, F., Medigue, C., Papelier, Y. (2008). Effect of heavy exercise on spectral baroreflex sensitivity, heart rate, and blood pressure variability in well-trained humans. Am. J. Physiol. - Heart Circ. Physiol., 295(3), H1150- H1155.
Dupuy, O. (2018). An Evidence-Based Approach for Choosing Post-exercise Recovery Techniques to Reduce Markers of Muscle Damage, Soreness, Fatigue, and Inflammation: A Systematic Review With Meta-Analysis. Front Physiol, 9(403), 1–15.
Esco, M. R., Flatt, A. A. (2014). Ultra-short-term heart rate variability indexes at rest and post-exercise in athletes: evaluating the agreement with accepted recommendations. J Sports Sci Med, 13(3), 535-541.
Flatt, A. A., Hornikel, B., Esco, M. R. (2017). Heart rate variability and psychometric responses to overload and tapering in collegiate sprint-swimmers. J Sci Med Sport, 20, 606–610.
Foster, C. (1998). Monitoring Training in Athletes with Reference to Overtraining Syndrome. Med Sci Sports Exerc. 30 (7), 1164–68.
González-Velázquez, V. E., Cobiellas-Carballo, L. I., Rebustillo-Escobar, R. M., Semanat-Gabely, W., Bueno-Revilla, D. J., López-Galán, Е., Sánchez-Hechavarría, М. Е., Batista, E. S. (2019). Modifications of the non-linear parameters of the heart rate variability related to the systematic practice of physical exercise. Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas, 38(1), e122.
Guenette, J. A., Sheel, A. W. (2007). Physiological consequences of a high work of breathing during heavy exercise in humans. Journal of Science and Medicine in Sport, 10(6), 341–350.
Guziy, O. V., Romanchuk, A. P. (2017). Multifunctional determinants of athletes’ health. Journal of Medicine and Health Research, 2 (1), 12-21.
Guziy, O. V, Romanchuk, A. P. (2017). Differentiation of Hemodynamics of Top Athletes Depending on Heart Rate Variability after Training. Journal of Advances in Medicine and Medical Research, 22(3), 1-10.
Guzii, O. V., Romanchuk, A. P. (2017). Heart rate variability during controlled respiration after endurance training. Journal of Physical Education and Sport, 17(3), 2024 – 2029.
Guzii, O. V., Romanchuk, A. P. (2018). Determinants of the functional state of sportsmen using heart rate variability measurements in tests with controlled respiration. Journal of Physical Education and Sport, 18(2), 715 – 724.
Guzii, O. V., Romanchuk, A. P., Maglovanyi, A. V., Trach, V. M. (2019). Polyfunctional express-evaluation criteria of the sportsman organism state. Journal of Physical Education and Sport, 19(4), 2352-2358.
Hausswirth, C, Le Meur, Y. (2011). Physiological and nutritional aspects of post-exercise recovery: specific recommendations for female athletes. Sports Med., 41, 861–82.
Hausswirth, C, Mujika, I. (2013). Recovery for performance in sport. Champaign, IL: Human Kinetics.
Hedelin, R, Kenttä, G, Wiklund, U, Bjerle, P, and Henriksson-Larsén, K. (2000). Short-Term Overtraining: Effects on Performance, Circulatory Responses, and Heart Rate Variability. Med Sci Sports Exerc, 32 (8), 1480–84.
Herzig, D., Asatryan, B., Brugger, N., Eser, P., Wilhelm, M. (2018).The Association Between Endurance Training and Heart Rate Variability: The Confounding Role of Heart Rate. Front Physiol, 19(9), 756.
Karemaker, J. M. (2017). An introduction into autonomic nervous function. Physiological Measurement, 38 (5), R89-R118.
Kim, T. H., Hur, J., Kim, S. J., Kim, H. S., Choi, B. W., Choe, K. O., Yoon, Y. W., Kwon, H. M. (2005). Two-phase reconstruction for the assessment of left ventricular volume and function using retrospective ECG-gated MDCT: comparison with echocardiography. AJR Am J Roentg, 185(2), 319-325.
Le Meur, Y., Buchheit, M., Aubry, A., Coutts, A. J., Hausswirth, C. (2017). Assessing Overreaching with HRR: What Is the Minimal Exercise Intensity Required? Int J Sports Physiol Perform, 12 (4), 569-573.
Le Meur, Y., Pichon, A., Schaal, K., Schmitt, L., Louis, J., Gueneron, J., Vidal, P. P., Hausswirth, C. (2013). Evidence of Parasympathetic Hyperactivity in Functionally Overreached Athletes. Med Sci Sports Exerc, 45 (11), 2061–71.
Minett, G. M., Costello, J. T. (2015). Specificity and context in postexercise recovery: it is not a one-size-fits-all approach. Front Physiol., 6, 130.
Meeusen, R., Duclos, M., Foster, C., Fry, A., Gleeson, M., Nieman, D.,...Urhausen, A. (2013). European College of Sport Science; American college of Sports Medicine. Prevention, diagnosis, and treatment of the overtraining syndrome: Joint consensus statement of the European College of Sport Science and the American College of Sports Medicine. Med Sci Sports Exerc, 45, 186–205.
Meeusen, R., Duclos, M., Gleeson, M., Rietjens, G., Steinacker, J., Urhausen, A. (2006). Prevention, Diagnosis and Treatment of the Overtraining Syndrome. Eur J Sport Sci, 6 (1), 1–14.
Nakamura, F. Y., Flatt, A. A., Pereir, L. A., Ramirez-Campillo, R., Loturco, I., Esco, M. R. (2015). Ultra-Short-Term Heart Rate Variability is Sensitive to Training Effects in Team Sports Players. Journal of Sports Science and Medicine, 14(3), 602-605.
Nakamura, F. Y., Pereira, L. A., Rabelo, F. N., Flatt, A. A., Esco, M. R., Bertollo, M., et al. (2016). Monitoring weekly heart rate variability in futsal players during the preseason: the importance of maintaining high vagal activity. J. Sports Sci., 34, 2262–2268.
Nederhof, E., Zwerver, J., Brink, M., Meeusen, R., Lemmink, K. (2008). Different Diagnostic Tools in Nonfunctional Overreaching. Int J Sports Med, 29 (7), 590–97.
Parati, G. (2005). Arterial baroreflex control of heart rate: determining factors and methods to assess its spontaneous modulation. J Physiol, 565(3), 706-707.
Pivovarov, V. V. (2011). Information-measuring system for functional diagnostics of nervous regulation of blood circulation. Part II. The implementation. Automation and remote control. 72(3), 671–676.
Rienzo, M. Di., Parati, G., Radaelli, A., Castiglioni, P. (2009). Baroreflex contribution to blood pressure and heart rate oscillations: time scales, time-variant characteristics and nonlinearities Philos. Trans A Math Phys Eng Sci, 367(1892), 1301–1318.
Romanchuk, A. P., Guzii, O. V. (2018). Respiration variability of athletes after competition load. Rev Bras Med Esporte, 24(5 Suppl.1), 78.
Romanchuk, A. P., Guzii, O. V. (2019). Features of the Blood Pressure Variability of Athletes with Different Levels of Functional State of the Body. Journal of Education, Health and Sport, 9(3), 11-20.
Taylor, K. L., Chapman, D. W., Cronin, J. B., Newton, M. J., Gill, N. (2012). Fatigue Monitoring in High Performance Sport: A Survey of Current Trends. J Aust Strength Cond, 20 (1), 12–23.
Thiene, G., Carturan, E., Corrado, D. (2010). Prevention of sudden cardiac death in the young and in athletes: dream or reality? Cardiovasc. Pathol., 6, 15-17.
Ten Haaf, T., van Staveren, S., Oudenhoven, E., Piacentini, M. F., Meeusen, R., Roelands, B., Koenderman, L., Daanen, H. AM., Foster, C., de Koning, J. J. (2017). Prediction of functional overreaching from subjective fatigue and readiness to train after only 3 days of cycling. Int J Sports Physiol Perform, 12 (Suppl 2), 287-94.
Ternovoi, K. S., Romanchuk, A.P, Sorokin, M. Yu., Pankova, N. B. (2012). Characteristics of the Functioning of the Cardio-Respiratory System and Autonomic Regulation in Para-Athletes with Spinal Injury. Human Physiology, 38(4), 410–415.
Vaschillo, E. G., Fonoberova, M., Mezic, I., Buckman, J. F., Fonoberov, V., Mezic, A. J., Vaschillo, B., Bates, M. E. (2014). A Computational Physiology Approach to Personalized Treatment Models: The Beneficial Effects of Slow Breathing on the Human Cardiovascular System. AJP Heart and Circulatory Physiology, 307(7), 1073–1091.
Wesseling, K. H. (1990) Finapres, continuous noninvasive finger arterial pressure based on the method of Peñáz. In: Meyer-Sabellek W., Gotzen R., Anlauf M., Steinfeld L. (eds) Blood Pressure Measurements. Steinkopff.
Wiewelhove, T., Schneider C., Do¨weling, A., Hanakam, F., Rasche, C., Meyer, T. (2018) Effects of different recovery strategies following a half-marathon on fatigue markers in recreational runners. PLoS ONE 13(11): e0207313.
Downloads
Published
Versions
- 2023-09-04 (2)
- (1)
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 О.П Романчук, О.В. Гузій
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
