Гипертония является наиболее распространенным диагнозом во время предварительного скрининга сердечно-сосудистой системы (ССС) спортсменов силовых видов спорта. Исследователи отметили, что артериальная гипертензия (АГ) встречается с частотой от 55,4 до 83% в подгруппе спортсменов силовых видов спорта тяжелых весовых категорий [1], поскольку масса тела человека напрямую коррелирует с артериальным давлением (АД). Результаты метаанализа рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) показали, что потеря массы тела на 1 кг связана со снижением на 1,05 мм рт.ст. систолического АД (САД) и на 0,92 мм рт.ст. диастолического АД (ДАД) [2], а также снижением смертности [3], поэтому многие авторы предположили, что габитус спортсмена может влиять на развитие АГ и сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) [4]. Физические упражнения аэробного характера являются краеугольным камнем в нефармакологической терапии гипертонической болезни. В общей сложности 17 метаанализов и один систематический обзор (594 129 взрослых 18 лет и старше) дали убедительные доказательства, свидетельствующие о том, что: 1) имеется обратная зависимость «доза—ответ» между аэробной работой и возникающей АГ у взрослых с нормальным АД; 2) аэробная работа снижает риск прогрессирования ССЗ среди взрослых с АГ; 3) аэробная работа снижает АД у взрослых с нормальным АД, предгипертонией и АГ; и 4) величина ответа АД на аэробную тренировку варьирует в зависимости от АД в состоянии покоя, причем у взрослых с предгипертонией больше преимуществ, чем при нормальном АД [5].
Высокоинтенсивная интервальная аэробная тренировка (ВИАТ) является популярной и эффективной тренировочной стратегией для стимулирования кардиореспираторной и метаболической адаптации, которая может привести к улучшению физической формы и выносливости спортсменов [6]. Систематические обзоры и метаанализы выявили, что: 1) ВИАТ можно использовать в качестве вторичного метода лечения ожирения у взрослых [7]; 2) ВИАТ у взрослых, особенно у лиц с избыточной массой тела и ожирением, может улучшить чувствительность к инсулину, понизить АД и улучшить состав тела [8]; 3) ВИАТ является эффективной стратегией для уменьшения жировых отложений, в том числе в подкожной и висцеральной жировой ткани [9]; 4) ВИАТ улучшает состав тела, повышает максимальное потребление кислорода, и на это затрачивается на 9,7 мин меньше времени в сравнении с равномерной аэробной тренировкой [10]. Однако не установлено, что именно является главным лечебным фактором в понижении АД — снижение массы тела (жирового компонента) или кардиореспираторная и метаболическая адаптация, обусловленная ВИАТ. На основании анализа проблемной ситуации, данных современной научной литературы и запросов спортивных врачей, тренеров и спортсменов силовых видов спорта была сформулирована цель исследования.
Цель исследования — оценить, как влияет высокоинтенсивная интервальная аэробная работа на АД и состав тела у спортсменов силовых видов спорта тяжелых весовых категорий.
Материал и методы
Исследование проводили на базе кафедры спортивной медицины Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма (РГУФКСМиТ). В исследовании приняли участие 55 представителей силовых видов спорта (пауэрлифтинг), имеющих спортивную квалификацию: кандидат в мастера спорта, мастер спорта тяжелых весовых категорий (масса тела 101,4±5,3 кг). Средний возраст спортсменов составил 31,0±7,3 года.
Участники исследования были рандомизированы на две группы: в основную группу вошли 35 спортсменов, в контрольную — 20. Все спортсмены дали добровольное информированное согласие на участие в исследовании согласно этическим стандартам научных исследований в спорте и физической активности 2020 г. [11] (выписка из протокола №5, заседание Этического комитета ФГБОУ ВО «РГУФКСМиТ» от 26.10.17).
Выполнение поставленных в работе задач осуществлялось с помощью следующих методов: опрос, осмотр, трехкратное измерение АД; биоимпедансометрия и расчеты индексов состава тела; газометрический анализ, включающий определение анаэробного порога (АнП) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) на этом уровне, максимального потребления кислорода (МПК) и мощности педалирования на МПК; методы математической статистики. Биоимпедансометрия выполнялась на аппарате Медасс АВС-02 (Россия), на первом этапе оценивали процент мышечной и жировой ткани, затем рассчитывали: индекс массы тела (ИМТ), индекс жировой массы тела (Fat Mass Index — FMI), индекс тощей массы тела (Fat Free Mass Index — FFMI) и соотношение жира и мышц (Fat-to-Muscle Ratio — FMR).
FMI позволяет учитывать количество жировой массы тела в килограммах, деленных на квадрат роста, его вычисляли по формуле:
FMI=D/H2, (кг/м2) [12],
где D — жировая масса тела (кг); H — длина тела (м).
FFMI позволяет учитывать количество обезжиренной массы тела в килограммах, деленных на квадрат роста, и вычисляется по формуле:
FFMI=FFM/H2, (кг/м2) [12].
FMR определяли как отношение жировой массы тела к обезжиренной мышечной массе тела и рассчитывали по формуле:
FMR=D/FFM,
где D — жировая масса тела (кг); FFM (Fat Free Mass) — обезжиренная масса тела (кг) [13]. FFM вычисляли по формуле:
W·[1–(D/100)],
где W — масса тела (кг); D — жировая масса тела (%) [14].
Для самостоятельных замеров АД использовали метод самоконтроля АД (СКАД) согласно клиническим рекомендациям, которые были разработаны экспертами Российского медицинского общества по АГ и утверждены на заседании пленума 28.11.13 и профильной комиссии по кардиологии 29.11.13 [15]. Для СКАД использовались традиционные автоматические тонометры для домашнего применения, прошедшие сертификацию. Замеры АД проводили утром (с 7:00 до 8:00). Выполняли три измерения с интервалом не менее 1 мин на левой руке, все три показателя АД записывали в таблицу, средние значения заносили в архивный протокол.
Спортсмены основной группы тренировались 3 раза в неделю в течение 120 сут по следующему протоколу: к традиционной силовой работе была добавлена аэробная работа на велоэргометре, 7 высокоинтенсивных интервалов (на мощности педалирования 100% от МПК) по 2 мин и низкоинтенсивные интервалы с ЧСС на уровне 85% от АнП продолжительностью 2 мин. Время тренировочной сессии ВИАТ составляло 28 мин. Спортсмены контрольной группы тренировались 3 раза в неделю в течение 120 сут по своему традиционному силовому протоколу.
Все полученные результаты обрабатывали с помощью программы Microsoft Office Excel 2007 и пакета прикладных статистических программ для медико-биологических исследований Statistica 10.0/W RUS. Количественные переменные описывали в виде абсолютных чисел и средних арифметических значений (M). Достоверность различий выборочных средних двух совокупностей определялась по t-критерию Стьюдента для парных и непарных выборок. Различия считались статистически значимыми при уровне ошибки p<0,05. Также проводился двухфакторный дисперсионный анализ с повторениями при p=0,001.
Результаты и обсуждение
Известно, что процент подкожно-жировой ткани (ПЖТ) является лучшим предиктором АГ и заболеваний ССС [16], чем ИМТ. В связи с этим в 1990 г. T. VanItallie и соавт. [12] предложили использовать индексы FMI и FFMI для более детальных антропометрических измерений. Позже K. Rao и соавт. [17] показали, что FMI больше 6,6 кг/м2 хорошо коррелировал у мужчин с АГ. Также для лучшей корреляции с АД и компонентами метаболического синдрома в 2016 г. J. Park и соавт. [13] предложили использовать индекс FMR, который определяли как отношение жировой массы тела к обезжиренной мышечной массе тела. Позже в крупном популяционном обсервационном исследовании (34 182 мужчин и 32 647 женщин в возрасте 20 лет и старше) было выявлено, что индекс FMR хорошо коррелировал с АГ [18]. Антропометрические измерения спортсменов силовых видов спорта тяжелых весовых категорий показали, что спортсмены имеют достаточно высокие показатели мышечной массы. Также атлеты вида спорта «пауэрлифтинг» тяжелых весовых категорий, которые приняли участие в исследовании, имели достаточно высокий процент ПЖТ. Для сравнения — спортсмены указанных видов спорта имеют следующий процент ПЖТ: борцы (≤13%), борцы сумо (24,1—29,6%), футболисты (≤15%), дзюдоисты (17,4%), водное поло (18,1%), альпинисты (7,8—11,3%) [19]. Хорошо известно, что спортсмены с повышенной жировой массой могут быть более склонны к метаболическим заболеваниям, получению травм, связанных с массой тела, по сравнению с другими спортивными группами и населением в целом, что приводит к сокращению продолжительности жизни на 10 лет [20]. Несколько метаанализов показали, что ВИАТ может быть эффективным компонентом программ по управлению составом тела [21, 22]. Причем результаты метаанализа, проведенного R. Viana и соавт. [23], продемонстрировали, что именно ВИАТ обеспечивала на 28,5% большее снижение общей абсолютной массы жира (кг), чем равномерная аэробная тренировка. ВИАТ, проведенная в течение 120 сут, достоверно понизила ПЖТ у спортсменов основной группы на 2,6%, ИМТ на 0,7 кг/м2, а FMI на 1,0 кг/м2. В контрольной группе изменения этих показателей не были статистически значимы (табл. 1).
Таблица 1. Антропометрические характеристики спортсменов с АГ силовых видов спорта тяжелых весовых категорий (M±m)
| Группа Group | ПЖТ (%)/SAT (%) | ИМТ (кг/м2)/BMI (kg/m2) | FMI (кг/м2)/FMI (kg/m2) | |||
| исходно initially | через 120 сут after 120 days | исходно initially | через 120 сут after 120 days | исходно initially | через 120 сут after 120 days | |
| Основная/Main (n=35) | 32,0±3,1 | 29,6±3,0* | 34,6±1,5 | 33,8±1,5* | 11,0±1,0 | 10,0±1,0* |
| Контрольная/Control (n=20) | 33,3±4,5 | 33,5±4,5** | 35,0±2,2 | 35,3±2,1** | 11,1±1,2 | 11,0±1,2** |
Примечание. Здесь и в табл. 2 и 3: * — статистически значимые различия сравниваемых показателей до и после тренировочного цикла на уровне p<0,05; ** — p>0,05.
Отмечено, что высокий ИМТ связан с ССЗ, увеличением преждевременной смертности, а также на 30% более высоким риском смертности от всех причин при увеличении ИМТ на каждые 5 кг/м2 [24]. Соответственно, любое снижение ИМТ приводит к профилактике ССЗ и увеличению продолжительности жизни. F. Ortega и соавт. [25] исследовали различные показатели состава тела и их связь со смертностью от ССЗ и других причин. Авторы выявили, что избыточная жировая масса была значительно связана со смертностью от ССЗ и прочих причин. Интересно, что FFM связана с повышенной (на 20%) вероятностью смертности от ССЗ. Позже B. Colpitts и соавт. [26] указали, что: 1) ИМТ является сильным предиктором развития метаболического синдрома и диабета; 2) внимание должно уделяться качеству мышц (росту окислительных способностей), а не большему FFM, чтобы предотвратить дальнейшие кардиометаболические факторы риска. В течение 120 сут исследования произошло увеличение FFMI в основной группе на 0,3 кг/м2, а в контрольной на 0,4 кг/м2, однако эти данные не были статистически значимы (табл. 2). Также в основной группе отмечалось достоверное снижение отношения жировой массы тела к FMR на 0,1, а в контрольной группе это отношение осталось без изменения.
Таблица 2. Антропометрические характеристики спортсменов с АГ силовых видов спорта тяжелых весовых категорий (M±m)
| Группа Group | FFMI (кг/м2)/FFMI (kg/m2) | FMR | ||
| исходно/initially | через 120 сут/after 120days | исходно/initially | через 120 сут/after 120days | |
| Основная/Main (n=35) | 23,5±1,6 | 23,8±1,6** | 0,5±0,1 | 0,4±0,1* |
| Контрольная/Control (n=20) | 23,7±1,5 | 24,1±1,5** | 0,5±0,1 | 0,5±0,1** |
Недавние систематические обзоры и метаанализы [27, 28] показали, что: 1) ВИАТ и равномерная аэробная тренировка (РАТ) обеспечивают сопоставимое снижение АД в покое у взрослых с предварительно установленной АГ; 2) ВИАТ связаны с большим повышением МПК по сравнению с РАТ; 3) ВИАТ приводит к значительному снижению ночного ДАД по сравнению с РАТ; 4) дневное АД при ВИАТ снижается значительно сильнее, чем при РАТ.
Известно, что снижение ДАД на 5 мм рт.ст. в течение 5 лет уменьшает на 34% риск возникновения инсульта и на 21% риск возникновения ишемической болезни сердца (ИБС). Снижение на 7,5 и 10 мм рт. ст. уменьшает на 46 и 56% соответственно частоту возникновения инсульта и на 29 и 37% заболеваемость ИБС [15]. После 120 сут физической реабилитации на велоэргометре было зарегистрировано достоверное снижение АД у спортсменов основной группы: САД на 4,7%, ДАД на 5,6%. В контрольной группе изменение АД не было статистически значимым (табл. 3).
Таблица 3. Сравнительный анализ АД (мм рт.ст.) у спортсменов силовых видов спорта (M±m)
| Группа Group | САД/SBP | ДАД/DBP | ||||
| исходно/initially | через 120 сут/after 120days | Δ | исходно/initially | через 120 сут/after 120days | Δ | |
| Основная/Main (n=35) | 159,1±5,8 | 151,7±4,9 | –7,4* | 93,3±7,3 | 85,9±6,7 | –7,3* |
| Контрольная/Control (n=20) | 158,0±6,1 | 156,1±6,0 | –1,7** | 92,7±5,1 | 94,1±6,0 | +1,4** |
По итогам дисперсионного двухфакторного анализа можно сделать вывод о существенном влиянии именно ВИАТ на снижение САД и ДАД для уровня значимости 0,001 (значимо при p=0,0000004 и p=0,00004 для САД и ДАД соответственно). Коррекция жировой массы тела не влияет на величину снижения АД, поэтому нулевая гипотеза не отвергается.
Выводы
Настоящее исследование показывает, что физическая реабилитация в течение 120 сут влияет на снижение жировой массы тела у гипертензивных спортсменов силовых видов спорта тяжелых весовых категорий. Хорошо известная стратегия понижения массы тела, ИМТ или ПЖТ, которая приводит к значимым изменениям АД, может быть достигнута диетическими мероприятиями и без физической активности. Однако именно ВИАТ отдельно от состава тела спортсмена имеет лечебно-профилактический эффект для ССС. Разработанный тренировочный протокол аэробной работы, который построен с учетом метаболических переменных, позволит эффективно и безопасно влиять на профилактику и лечение АГ у атлетов. Дальнейшей приоритетной областью является проведение педагогической работы среди атлетов силовых видов спорта на предмет включения аэробных велоэргометрических сессий в тренировочные протоколы.
Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.В. Смоленский; сбор и обработка материала, статистическая обработка данных — А.Б. Мирошников, К.В. Сергеева; написание текста — А.Б. Мирошников; редактирование — А.Д. Форменов.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.