ŠIRDIES IR KRAUJAGYSLIŲ SISTEMOS FUNKCINIŲ RODIKLIŲ KAITOS KOMPLEKSIŠKUMO MATEMATINIS ĮVERTINIMAS ATLIEKANT JUDAMĄSIAS UŽDUOTIS

KAUNO MEDICINOS UNIVERSITETAS

Inga Muntianaitė Dulkinienė

ŠIRDIES IR KRAUJAGYS

LIŲ

SISTEMOS FUNKCINIŲ RODIKLIŲ

KAITOS KOMPLEKSIŠKUMO

MATEMATINIS ĮVERTINIMAS

ATLIEKANT JUDAMĄSIAS

UŽDUOTIS

Daktaro disertacija

Biomedicinos mokslai, biologija (01 B)

Disertacija rengta 2005–2009 metais Kauno medicinos universitete.

Mokslinis vadovas

Habil. dr. Jonas Jurevičius (Kauno medicinos universitetas, biomedicinos mokslai, biologija – 01 B)

Konsultantas

TURINYS

SANTRUMPOS...5

ĮVADAS... 6

1. LITERATŪROS APŽVALGA... 8

1.1. Organizmo kompleksiškumo vertinimai...…. 8

1.1.1. Alometrinė analizė...….11

1.1.2. Antros eilės matricų analizė...… 12

1.1.3. Integralus vertinimo modelis...… 13

1.2. Fizinio krūvio testai...15

1.3. ŠKS funkcijos rodikliai atliekant įvairiusfizinius krūvius...17

1.3.1. Širdies susitraukimų dažnis... 17

1.3.2. Arterinio kraujo spaudimo kitimas fizinio krūvio metu...19

1.3.3. Minutinis širdies tūris...21

1.3.4. JT intervalo kitimas fizinio krūvio metu... 21

1.3.5. JT/RR santykio kitimas fizinio krūvio metu... 23

1.3.6. QRS komplekso kitimas fizinio krūvio metu... 23

1.3.7. R amplitudės kitimas fizinio krūvio metu... 24

1.4. Raumenų kraujotaka fizinio krūvio metu... 24

2. TYRIMO ORGANIZAVIMAS IR METODIKA………26

2.1. Tiriamieji……… 26

2.2. Tyrimo objektas……… 26

2.3. Tyrimo metodai……… 26

2.3.1. Elektrokardiograma……….. 26

2.3.2. Tyrimo protokolas…... 27

2.3.3. Netiesiniai matematiniai metodai…... 30

2.3.4. Statistiniai analizės metodai... 31

3. TYRIMO REZULTATAI...……….. 34

3.1. Širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių kitimas pakopomis didėjančių fizinių krūvių atliekamų kojomis ir rankomis metu... 33

3.3. Širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių kitimo pakopomis didėjančių fizinių krūvių atliekamų kojomis ir

rankomis metu alometrinė analizė... 49

3.4. Širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių krūvio pilvo ir nugaros raumenims metu alometrinė analizė... 56

3.5. EKG parametrų sąsajų kitimas skirtingų veloergometrinių tyrimų metu...……….. 63

3.6. EKG parametrų sąsajų kitimas atliekant krūvius pilvo ir nugaros raumenims... 77

3.7. Tarpparametrinių sąsajų fazinės plokštumos ir kompleksiškumo profiliai... 91

3.7.1 Kompleksiškumo profiliai... 97

4. TYRIMO REZULTATŲ APTARIMAS... 104

IŠVADOS... 114

LITERATŪROS SĄRAŠAS... 115

Publikacijos disertacijos tema... 131

Pranešimai konferencijose disertacijos tema... 131

Kitos publikacijos... 132

SANTRUMPOS

ŠKS – širdies ir kraujagyslių sistema

EKG – elektrokardiograma

ŠSD – širdies susitraukimų dažnis

RR intervalas – laiko trukmė tarp dviejų širdies susitraukimų

JT intervalas – elektrokardiogramoje nuo jungties taško J iki T

bangos pabaigos

JT/RR santykis – elektrokardiogramos JT ir RR intervalų santykis

AR – elektrokardiogramoje R amplitudė, QRS

komplekso teigiamas dantelis

QRS

kompleksas

– elektrokardiogramoje nuo jungties taško Q iki J taško

AKS – arterinis kraujo spaudimas

ĮVADAS

Vis sunkiau įsivaizduoti šiuolaikinio mokslo vystymąsi, nesinaudojant kompleksinių dinaminių sistemų mokslo idėjomis ir sąvokomis. Tai ypa-tingai aktualu biologijoje [122].

Pastaruoju metu tapo populiaru ir netgi būtina organizmą vertinti kaip adaptyvią kompleksinę dinaminę sistemą. Organizmo kompleksiškumas yra suprantamas kaip jo funkcinių elementų kooperacija, sinerginė sąveika įvairiose gyvenimo situacijose, sprendžiant iškilusias problemas [7]. Nagri-nėjant atskiras sistemos dalis, neįmanoma suprasti kompleksinių sistemų funkcijų [147]. Sistemos ypatybės skiriasi nuo atskirų jos dalių ypatybių ir priklauso nuo visos visumos. Sistemos ypatybės dingsta, kai ji suskirstoma į dalis [56]. Bet kurios organizmo funkcinės sistemos veikloje yra daug reguliuojamųjų mechanizmų (aktyvinamųjų ir slopinamųjų), kurie veikia ne atskirai kiekvienas sau, o bendroje sinerginėje sąveikoje. Atliekant įvairias judėjimo užduotis skirtingu laipsniu, skirtingai aktyvėja įvairių funkcinių sistemų veikla.

Organizmo funkcinės būklės ir pajėgumo vertinimas labai svarbus tiek diagnostikos, gydymo ar prognostinio vertinimo veiksnys [93, 108], tiek pa-renkant ar individualizuojant fizinių krūvių parametrus [164]. Eilė fiziolo-ginių reakcijų, svarbių vertinant asmens būseną, atsiskleidžia krūvio ir atsi-gavimo po jo metu. Organizmo reakcijų į fizinį krūvį specifikai didelę reikš-mę turi tai, kokios raumenų grupės dalyvauja fizinėje užduotyje. Kiekvienas raumuo turi ne tik bendrąsias, bet ir individualias aktyvavimo ypatybes [121].

Holistinė pažiūra į žmogų verčia ieškoti naujų kompleksinių organizmo sistemų aprašymo bei vertinimo būdų. Mokslininkų kuriami matematiniai modeliai, leidžia išplėtoti netiesinius analizės metodus, kurie didina galimy-bes pažinti organizmo funkcijų naujas, dar neatskleistas ypatybes [141].

Viena iš organizmo sistemų, atliekančių svarbų vaidmenį organizmui prisitaikant prie įvairių fizinių krūvių yra ŠKS [87]. Šios sistemos elgesys priklauso nuo ją sudarančių komponentų elgesio ir tarpusavio ryšio. Kompleksinės sistemos lygių ypatinga struktūra ir skirtingų lygių tarpusavio sąveika lemia hemodinaminę funkciją. Taigi, joje vykstančių procesų pažinimas yra aktualus vertinant organizmo adaptaciją fiziniams krūviams.

135, 144, 40, 34]. Tačiau vis dar neaiškus yra kitų EKG parametrų, tokių kaip JT intervalo, JR/RR santykio, QRS komplekso, R amplitudės netiesinis elgesys krūvio metu, bei jų sąveika vienas su kitu.

Darbo hipotezė

Atliekant judamąsias užduotis, skirtingu laipsniu aktyvuojančias kūno raumenų masę, turėtų skirtis ŠKS funkcinių rodiklių sąsajos, o šie skirtumai, atspindėtų individualias organizmo kompleksiškumo pasireiškimo ypatybes.

Darbo tikslas – Įvertinti žmogaus organizmo funkcijų kompleksiškumo

raiškos ypatybes.

Uždaviniai:

1. Įvertinti raumenų darbingumo ir ŠKS funkcinių rodiklių kaitą pakopomis didėjančio fizinio krūvio metu

2. Nustatyti raumenų darbingumo ir ŠKS funkcinių rodiklių kaitos ypatybes pakopomis didėjančio fizinio krūvio metu, atliekant fizinę užduotį rankomis.

3. Nustatyti ŠKS funkcinių rodiklių kaitos ypatybes, atliekant

regioninio pobūdžio pakartotinius fizinius krūvius pilvo ir nugaros raumenims.

4. Apibendrinti tyrimų ir stebėjimų duomenis, pasinaudojant komplek-siškumo vertinimo metodais.

Darbo originalumas

Darbe vertinta ŠKS funkcinių rodiklių kaitos ypatybės, atliekant globa-laus ir regioninio pobūdžio fizinius krūvius. Fiziologinių rodiklių vertinimui naudoti nauji netiesinės analizės metodai – alometrija ir antros eilės matricų analizė. Sudaryti kompleksiškumo profiliai, atskleidžiantys kompleksinių sistemų ypatybes. Skirtingo fraktalinio lygmens tarpparametrinės sąsajos pavaizduotos fazinėje erdvėje.

Parodyta, kad skirtingu fiziniu pajėgumu pasižyminčių asmenų, reikšmingai skiriasi ne tik atskirų ŠKS funkcinių rodiklių kaita, bet ir jų tarpusavio sąsajos.

1.

LITERATŪROS APŽVALGA

1.1 Organizmo kompleksiškumo vertinimai

Stephen Hawkin yra pasakęs, kad XXI amžius yra kompleksiškumo amžius [123], ir netiesinės, kompleksinės prisitaikančios sistemos gali paaiškinti žmogaus organizmo sistemų funkciją. Chaosas ir kompleksiš-kumas yra naujas mokslas žiūrintis į pasaulį holistiškai.

Pastaraisiais metais, mokslininkai atrado daug kompleksinių fizinių, biologinių ir socialinių sistemų susidarymo, funkcionavimo ir plėtojimosi charakteristikų ir principų, kurie yra svarbūs beveik visose srityse. Ir toliau dedama daug pastangų formuojant kompleksiškumo teoriją, formalizuojant kompleksiškumo pasireiškimus, ieškant naujų kompleksiškumo vertinimo metodikų. Kompleksiškumui būdingos šios pagrindinės savybės [7, 163]:

• Kompleksinės sistemos apima daug dedamųjų, sąveikaujančių tarpu-savyje netiesiškai. Chaosui būtina sąlyga yra netiesiškumas ir beveik visos netiesinės sistemos, kurių fazinė erdvė turi tris ar daugiau dimensijų, yra chaotiškos bent dalyje šios fazinės erdvės.

• Kompleksinės sistemos visos dedamosios yra tarpusavyje susijusios. • Kompleksinė sistema turi struktūrą, nusakomą keliomis skalėmis. Aukštesnė sistema apima žemesnes sistemas, tačiau kiekvieno lygio sistema yra ne mažiau sudėtinga už aukščiau esančią, t. y. einant gilyn sistemos netampa paprastesnės, kaip deklaruoja redukcionalistinė, diferencinio skai-čiavimo metodika. Šis, kompleksinės sistemos bruožas, kai sudėtingumas nemažėja, nagrinėjant reiškinius skirtingo detalumo skalėse, vadinamas fraktališkumu. Chaotiškos dinamikos metu visada yra įeinančių vienas į kitą tam tikros rūšies panašumų. Chaoso teorija apibrėžia fraktalus kaip panašias struktūras, pasikarojančias skirtingose apibendrinimo skalėse.

• Kompleksinė sistema geba staiga keisti elgseną. Staigus pokytis įvyksta jeigu pereinama nuo vieno atraktoriaus prie kito, ką gali sąlygoti kitimai smulkesnėje skalėje. Tam tikra elgsena, būdinga tam tikrai skalei, gali būti staigi ir jos negalima adekvačiai vertinti, suprasti, tiriant kiekvieną skalę, kiekvieną dedamąją toje skalėje atskirai. Kiekviena dedamoji taip pat gali apimti kompleksinę sistemą, tik smulkesnėje skalėje. Sąveika tarp struktūros ir elgsenos turi įtakos struktūros kitimui ar naujos sukūrimui. Prisitaikančios kompleksinės sistemos sugeba keistis pačios, prisitaikyti pakitus aplinkos sąlygoms. Kita vertus, prisiderindamos, jos taip pat gali keisti, įtakoti ir aplinką.

tyrėjas negali to išsamiai paaiškinti. Chaotišką sistemos dinamiką nusako įvairaus pobūdžio ir savybių atraktoriai, kaip ir garsusis Lorenz‘o drugelis, nusakantis žemės atmosferos būklę.

• Kompleksiškumas apima sistemos elgsenos pokyčius nuo koopera-cijos iki konkurenkoopera-cijos. Tai sąveika tarp skalių. Konkurenciją skalėje n paneigia kooperacija (sinergetika) smulkesnėje skalėje, esančioje žemiau (skalė n-1).

• Kompleksinės sitemos valdymas paskirstomas tarp ją sudarančių elementų, sąveikaujančių sinergetiškai visų valdymo funkcijų metu. Pagrin-dinis valdymo organizmuose mechanizmas – virpesiai, variabilumas. Toks valdymo mechanizmas formuoja lankščią „bėgančių“ kitimų sistemą, api-mančią visus kompleksinę sistemą sudarančius elementus, „švelniai“ papil-dančius vienas kito galimybes. Bet koks „diktatas“ blogina valdymo, koordinavimo ypatybes [70, 163].

Įvairių mokslo sričių ekspertai dažniau skaido, dalina ir analizuoja, nei vienija, jungia ir sintetina į organiškai nedalomą visumą. Chaoso ir kompleksiškumo teorijos stengiasi neskaidyti. Jų paskirtis yra nedalyti, kadangi jų analizės, tyrimų židinyje yra integralumas – tarpusavio sąsajos, ryšiai, santykiai daugybėje kompleksiškų dinamikų, kad ir kur šie specifiniai pasireiškimai būtų. Chaosas ir kompleksiškumas siekia surasti ypatybes ir dėsningumus elgsenos, kuri yra bendra visiems dinaminiams procesams žmogaus organizme. Chaoso teorija teigia, kad kompleksinių sistemų procesų dinamika yra netiesiška, ir chaotiški, maži pokyčiai pradinėse sąlygose gali nulemti didelius pokyčius ateityje, poveikio rezultate [189].

Iki antros praėjusio šimtmečio pusės, medicinoje dominavo empiriniai ir fenomenologiniai diagnostikos metodai. Tačiau šie metodai negali įvertinti žmogaus organizmo holizmo ir kompleksiškumo, kaip ir žmogaus orga-nizme sąveikaujančių tarpusavyje gyvų sistemų sinergizmo bei fraktalinių charakteristikų [141]. Todėl daugėja mokslo darbų, kuriuose pabrėžiama organizmo sistemų funkcijų vienovė [191, 18, 158, 166, 92, 110], šių funkcijų sinerginės sąveikos reikšmė [92], parodyti tokių kompleksinių, integralių vertinimų informatyvumo pranašumus [9, 10, 113, 135, 106].

Didelę įtaką šios krypties vystymuisi padarė kuriami matematiniai modeliai [161, 96, 59], detaliai nagrinėjantys organizmo reakcijų sudėtin-gumą. Taip pat kuriami ar jau sukurti atskirų parametrų netiesiniai analizės metodai [106, 162, 158, 134, 25, 52, 45].

naudojami tokie netiesiniai analizės metodai, kaip kompleksiškumas pagal Kolmogorovą [131], koreliacinės [106, 112, informacinės [166, 4] ir fraktalinės dimensijos [162, 134], Henkelio matricos [152]. Kintanti entro-pija sistemų procesuose vertinama aproksimuojančios entropijos (ApEn) [68, 10, 113], imčių entropijos (SampEn) [22, 152], daugiapakopės entropijos (MSE) [34, 33], Lempel-Ziv entropijos (LZEn) [1] analizės metodais.

Netiesiniai analizės metodai pradėti taikyti ir išplėtoti vertinant žmogaus judesių ypatumus [62, 63, 158, 68], kvėpavimo [53], nervų sistemos [22], ŠKS funkcijų kompleksiškumą [9, 134, 86, 191]. Organizmo funkcijų kompleksiškumo kaitos ypatybės analizuojamos fizinio krūvio metu, kuo-met veikia visi organizmo sandaros lygiai: subląstelinis, ląstelių, audinių, organų, sistemų [123]. ŠKS funkcijų kompleksiškumo pasireiškimai buvo vertinami įvairių fizinių užduočių metu: atliekant galvos pakėlimo pratimus [158], ėjimo [62, 35] bei jėgos pratimus [64]. Fiziniam kūviui realizuoti dažniausiai naudojamas provokacinis pakopomis didėjantis veloergometrinis krūvis [115, 166], kurio metu vertinamos integruotos organizmo sistemų (skeleto raumenų, širdies ir kraujagyslių, kvėpavimo) funkcijos [164].

Daug pastangų įdėta nagrinėjant EKG parametrų dinamiką, bei kuriant jų vertinimo metodus [13, 113]. Pirmi moksliniai darbai taikantys netiesinius analizės metodus kardiologijoje, pasirodė daugiau nei prieš du dešimt-mečius. Buvo nagrinėjamas QT intervalo kitimas, naudojant chaoso teoriją, tikslu įvertinti pacientų gydymo efektyvumą po miokardo infarkto [71]. Yra nemažai darbų, kuriuose naudojantis įvairiais netiesiniais analizės metodais nagrinėjamos širdies ritmo charakteristikos [149, 36]. Analizuojamas RR intervalas lyginant tiesinių ir netiesinių metodų efektyvumą [113, 135]. Ryan su bendraautoriais parodė, kad moterų ir vyrų ŠSD kompleksiškumas skiriasi – moterų didesnis nei vyrų [127]. Eilėje straipsnių nagrinėjamas RR intervalo kompleksiškumo kitimas sergant įvairiomis širdies ir kraujagyslių ligomis [29, 34], vertinant jų prognozę [144, 40]. Tyrinėjama amžiaus įtaka šio parametro kompleksiškumui [9]. Mokslininkų grupė iš Suomijos [113], taikydami aproksimuojančios entropijos ir trumpalaikių fraktalinių kompo-nentų skaičiavimą (short-term fractal component), nagrinėjo RR amplitudės kompleksiškumą keičiant kūno padėtis .

tiriamųjų grupėse. Netiesiniai analizės metodai buvo pasitelkti vertinant skirtingų derivacijų T dantelio amplitudžių tarpusavio ryšius [153]. Zenonas Navickas su bendraautoriais [106] nustatė, skirtingą kompleksiškumą skir-tingose derivacijose skaičiuojant EKG signalo koreliacinę dimensiją. Gin-tarė Keršulytė su bendraautoriais [81] taikė rangų analizę, norėdama įvertinti ir palyginti tris sinchroniškai užregistruotus kardiosignalus (elektro-kardiogramos (EKG), impedans(elektro-kardiogramos (IKG) ir seismo(elektro-kardiogramos (SKG)). Taip pat nagrinėtas jų kompleksiškumas naudojantis Henkelio minorais.

Mokslininkai, taikydami netiesinius duomenų analizės metodus, nustatė amžiaus, fizinio aktyvumo ir įvairių ligų įtaką [54, 58, 10, 92, 134] organizmo sistemų funkcijų kompleksiškumui. Daugumos tyrimų rezultatai parodė, kad sumažėjęs kitimų netiesiškumas yra susijęs su patalogine organizmo būsena [9, 10]. Alfonsas Vainoras su bendraautoriais [164], nau-dodamas informacinės dimensijos skaičiavimus, analizavo sportininkų, svei-kų nesportuojančių asmenų, bei išemine širdies liga sergančių asmenų EKG parametrus. Jie nustatė sergančiųjų EKG parametrų mažesnį komplek-siškumą lyginant su sveikais ir sportuojančiais asmenimis. Mokslininkai iš Belgijos [9], taikydami įvairius netiesinius matematinius analizės metodus, nustatė ŠSD variabilumo kompleksiškumo mažėjimą didėjant tiriamųjų amžiui, tuo tarpu vyrų ir moterų grupėse gauti kompleksiškumo įverčiai nesiskyrė. Naktį ŠSD variabilumo kompleksiškumas didesnis nei dieną. Su amžiumi susijusį mažėjantį kompleksiškumą patvirtino ir kiti autorių atlikti netiesiniai matematiniai skaičiavimai [34]. Asmenims, sergantiems ar turintiems stabilią krūtinės anginą, buvo rastas mažesnis RR intervalo kompleksiškumas nei sveikų asmenų [95]. Lyginant įvairių sporto šakų (ištvermę lavinančių sportininkų, anaerobinių sporto šakų – ieties metikų ir regbio žaidėjų) sportininkų ŠSD variabilumą, buvo nustatytos didžiausios aproksimuojančios entropijos reikšmės ieties metikų (anaerobinė sporto šaka) grupėje. Rezultatai taip pat parodė, kad ištvermę lavinantiems sportininkams būdingas mažiausias ŠSD variabilumo chaotiškumas (ma-žiausios Liapunovo eksponentės reikšmės) [5].

Šiame darbe buvo tirti ir panaudoti du netiesinės analizės metodai: alometrinė analizė ir antros eilės matricų analizė.

1.1.1 Alometrinė analizė

Julian Huxley pirmasis pradėjo taikyti alometriją biologijoje [146]. Ryšys tarp vidurkio ir dispersijos buvo pavadintas alometriniu ryšiu. Taylor [154] nustatė, kad priklausomybė tarp vidurkio ir dispersijos dažniausiai nėra tiesinė, tačiau logoritmuojant ją galima suvesti į tiesinę išraišką.

Mokslininkai alometrinės analizės metodą naudojo tyrinėdami gyvūnų svorio priklausomybę nuo ūgio, metabolizmo greitį nuo kūno masės, anali-zavo atskirų kūno dalių augimą. Beunen su bendraautoriais [17] alometrinę analizės metodą naudojo tiriant berniukų aerobinio galingumo ryšį su fiziniu aktyvumu ir lytine branda. Kiti autoriai alometriją naudojo lygindami jaunų vyrų ir futbolininkų kūno masės ryšį su maksimaliu ir submaksimaliu deguonies sunaudojimu bėgant [28], tyrinėdami genų įtaką arterinei hipertenzijai [181], širdies dydžio ir kūno masės ryšį ir šios priklausomybės įtaką įvairioms ŠKS ligoms [51]. Rubenson su bendraautoriais [129] nau-dodamas alometrinę analizę lygino kiek žmogus ir tos pačios masės gyvūnai sunaudoja energijos bėgant ir einant .

Bruce West [24] įvairių procesų analizei taikydamas Taylor idėjas, parodė, kad vidurkio ir dispersijos priklausomybės krypties koeficientą galima sieti su proceso kompleksiškumu. Jei šis koeficientas mažas, vadinasi proceso kompleksiškumas mažas, didelis – proceso kompleksiš-kumas didelis. Tačiau mokslininkų, taikančių alometrinės analizės metodą vertinant organizmo funkcijų kompleksiškumą, nėra daug [103, 14].

Alometrinio ryšio funkcija buvo naudojama vertinant teping testo pagalba užregistruotų judesių sekos kompleksiškumą, nugaros ir kojos skausmą jaučiantiems asmenims [104]. Autoriai nustatytė skaudančios kojos judesių sekos kompleksiškumo sumažėjimą, lyginant su sveika koja. Kristina Berškienė su bendraautoriais savo tyrime [15] lygino du netiesinius analizės metodus. Skaičiavo skirtingo amžiaus sveikų moterų RR intervalo informacinę dimensija ir alometrinio ryšio koeficientą. Gauti panašūs rezultatai parodė, kad abu matavimai gali būti naudojami nagrinėjant EKG parametrų kompleksiškumą, tačiau jie rekomenduoja alometriją dėl paprastesnio skaičiavimo.

1.1.2 Antros eilės matricų analizė

Dinaminės sistemos tarpusavio sąsajos yra svarbios nustatant sistemos, kaip visumos funkcionavimą. EKG signalo arba iš jo gautų parametrų sekos laikomos laiko eilutėmis. Klasikiniai laiko eilučių matematiniai tyrimo metodai yra dvejopi: statistiniai ir analiziniai. Pirmieji metodai šiuo metu yra gerai išvystyti ir taikomi tada, kai daroma principinė prielaida, kad tiriamųjų laiko eilučių elementai yra atsitiktiniai dydžiai [37]. Antrieji, kada elementai yra laikomi determinuotais dydžiais. Jeigu skaitmeninė laiko eilutė (arba skaitmeninių laiko eilučių dvejetas) savyje talpina kokią nors informaciją apie tiriamąjį objektą, tai ši informacija (jeigu tos eilutės tiriamos matematiniais metodais) išsireiškia matematinių sąryšių pavidalu [3]

Kauno kompleksinių sistemų tyrimo mokyklos darbuose [13], EKG parametrų dinaminės sąsajos vertinamos, kointegruojant pradines duomenų eilutes į matricas kiekvieno kardiociklo metu. Rezultatai, gauti nagrinėjant EKG tarparametrinius ryšius, atskleidžia naują, klinikinėje praktikoje svar-bią, iki šiol neišryškintą informaciją, kurios negalima gauti analizuojant atskirus EKG signalo parametrus.

Rasa Šmidtaitė su bendraautoriais [153], antros eilės matricų analizę naudojo nagrinėjant sąryšius tarp EKG įvairių derivacijų T dantelių amp-litudžių. Jie pastebėjo skirtingų derivacijų porų sąryšių kitimo tendencijas. Kiti mokslininkai kointegracijos metodą naudojo lyginant sveikų ir miokardo infarktu sergančių EKG parametrų sąsajas [13]. Jie nustatė sveikų asmenų didesnes tarpparametrinio ryšio reikšmes nei ligonių. Eeurelija Venskaitytė su bendraautoriais [173], nagrinėjo sportininkų elektrokardio-gramos RR ir ST, bei QRS ir ST tarparametrinės sąsajas provokacinio veloergometrinio krūvio metu. Rastas kompleksiškumo sumažėjimas maksimalaus krūvio metu. Taip pat buvo stebimos tarpparametrinių sąsajų fluktuacijos atsirandančios tiriamųjų nuovargio metu.

1.1.3 Integralus vertinimo modelis

vertinti atliekant įvairias fizines užduotis [121], lyginant ištvermės ir greitumo sportininkų [118, 131], krepšininkų ir futbolininkų [78, 191, 190], sportininkų, kultivuojančių dvikovos sporto šakas [26], ligonių sergančių išemine širdies liga [166] funkcinius ypatumus, vertinant atsigavimo po fizinių krūvių ypatybes [78], organizmo adaptacijos ypatybes staiga pasikeitus geografinėms ir klimato sąlygoms [115]. Naudojant šį modelį tirta ir sveikatingumo aerobiką lankančių moterų grupė [175], stebint jų adaptacijos fiziniam krūviui padidėjimą.

Integralus žmogaus organizmo funkcinės būklės vertinimo modelis (1.1.3.1 paveikslas) leidžia įvertinti trijų sistemų, t.y. vykdančiosios, aprūpinančiosios ir reguliacinės, funkcinius ryšius.Vykdančioji sistema - tai atraminė, kaulų ir raumenų sistema, apimanti visą žmogaus organizmą, fiksuojanti net vidaus organų tam tikrą padėtį raiščiais, ir kiekviena ląstelė prisitvirtina prie tam tikros struktūros ir tiesiogiai fiziškai sujungta su tam tikru organu ar visu organizmu. Aprūpinančioji – tai ŠKS, kuri energetiniais ištekliais aprūpina organizmo ląsteles. Tai nėra vienintelė šios sistemos funkcija. Reguliacinė – tai nervų sistema, veikianti į kiekvienos organizmo ląstelės funkciją ir reaguojanti į kiekvienos ląstelės poreikius, t. y. integruo-janti visų elementų funkcionalumą į vieningą organizmo funkcionalumą. Prisitaikymo reiškiniai žmogaus organizme vyksta apimant minėtų trijų sistemų pokyčius [163].

1.1.3.1 pav. Žmogaus organizmo funkcinės būklės įvertinimo modelis krūvio

metu

Santykius tarp modelio elementų galima nusakyti daugeliu parametrų, tačiau pasirinkti paprasčiausi ir lengviausiai matuojami. Vykdančioji rau-menų sistema gali būti įvertinta pasiektu galingumu (N) arba (S-D) – pulsiniu spaudimu (sistolinio ir diastolinio arterinio kraujo spaudimo skirtumas). Reguliavimo sistema nusakoma, vertinama RR intervalu (laikas tarp dviejų širdies susitraukimų), sistoliniu arteriniu kraujo spaudimu (S), o širdies veiklos intensyvėjimas nusakomas JT intervalo kitimu (intervalas elektrokardiogramoje nuo jungties taško J iki T bangos pabaigos), siejant jį su metabolizmo aktyvavimu miokarde. Vertinant pasirinktų parametrų pokyčių visumą, galima apibūdinti organizmo prisitaikymą atlikti užduo-damą fizinį krūvį. Santykiui tarp reguliacinės ir aprūpinančios sistemos nusakyti, naudojamas dydis – JT/RR santykis.

1.2 Fizinio krūvio tyrimai

Organizmo funkcinės būklės ir pajėgumo vertinimui svarbią vietą užima fizinių krūvių testai. Jie naudojami diagnostikos, gydymo ir reabilitacijos, prognostinių vertinimų tikslu, o taip pat ir parenkant bei individualizuojant fizinių krūvių parametrus [49, 164].

Tiriant organizmo funkcinį pajėgumą, naudojami įvairūs poveikiai – statinis ar dinaminis fizinis krūvis, kūno padėties keitimas erdvėje, įkvepiamo oro sudėties keitimas. Širdies ir kraujagyslių sistemai gali daryti skirtingą poveikį trys fizinio krūvio tipai: izometrinis, dinaminis, ir abiejų kombinacija. Izometrinis apibūdinamas kaip raumenų susitraukimas be arba su minimaliu judesiu. Izometrinio susitraukimo metu sulėtėja kraujotaka raumenyse, reakcijos vyksta anaerobiniame rėžime. Atsigavimo po krūvio metu, reikalinga spartesnė kraujotaka, tam kad pašalintų galutinius anaero-binių reakcijų produktus. Dinaminiai pratimai apibūdinami kaip ritminiai raumenų susitraukimai, sukelti judesių, kurie reikalauja padidinto minutinio širdies tūrio, ir deguonies sunaudojimo [98].

Izometrinio raumenų sistraukimo testai gali būti naudojami siekiant nu-statyti izometrinio pratimo intensyvumą. Wiles su bendraautoriais, nustatė raumenų aktyvumo didėjimo ir ŠSD bei AKS tiesinę priklausomybę izomet-rinių pratimų metu [183].

Alternatyvus metodas tiriant organizmo funkcinę būklę, asmenų, negalinčių atlikti fizinę užduotį kojomis (dėl kraujagyslių, ortopedinių ar neurologinių problemų) yra rankų ergometrinis testas [182]. Submak-simalaus intensyvumo krūvis rankoms sukelia didesnį metabolinį ir fizio-loginį organizmo atsaką nei atitinkamo intensyvumo kojų raumenų krūvio metu [98]. Dėl šios priežasties tyrimų protokolų rekomendacijos skirtos ėjimo ar važiavimo dviračiu, negali būti tokios pačios rankomis sukamo veloergometrinio tyrimo metu. Mokslinėse publikacijose galima rasti daug ir įvairių rankomis atliekamų veloergometrinių tyrimų protokolų [91, 169, 179].

Submaksimalaus rankomis atliekamo krūvio metu VO2max yra didesnis, nei kojų krūvio metu. Tuo tarpu maksimalaus krūvio metu organizmo fiziologinės reakcijos į krūvį yra didesnės atliekant krūvį kojomis nei rankomis [98, 55]. Mokslininkai, analizavę RR intervalo kitimus provo-kacinio fizinio krūvio metu, aktyvuojant skirtingas raumenų grupes, esant vienodam deguonies suvartojimui, nustatė trumpesnį RR intervalą sukant veloergometrą rankomis nei kojomis [105, 159]. Tačiau literatūroje galima rasti prieštaravimų dėl klajoklio nervo aktyvacijos nutraukimo dinaminių pratimų metu. Tullpo su bendraautoriais teigia [159], kad greitesnis klajoklio nervo aktyvacijos nutraukimas ir simpatinės sistemos reguliacijos aktyvinimas yra rankų provokacinio veloergometrinio testo metu, lyginant su kojų. Tuo tarpu Muraki su bendraautoriais [142] nustatė vienodą klajok-lio nervo reguliacijos nutraukimą lyginant rankų ir kojų veloergometrinius testus. Silva su bendraautoriais taip pat patvirtina šiuos rezultatus.

Esant vienodam krūvio intensyvumui ŠSD, AKS, laktato koncentracija kraujyje yra didesnė rankų krūvio metu [177]. Netgi tada kai rankų padėtis yra žemiau ar aukščiau širdies lygio, skirtumai išlieka tarp rankomis ir kojomis atliekamų krūvių ŠKS funkcinių rodiklių [55]. Didesnis arterinis kraujo spaudimas rankų pratimų metu gali būti dėl padidėjusio periferinio kraujagyslių pasipriešinimo [157]. Kiti mokslininkai teigia, kad rankomis atliekamo krūvio metu moterų maksimalus deguonies suvartojimas yra mažesnis nei vyrų, ir tai rodo, jog moterų aerobinis rankų pajėgumas yra neproporcingai žemas lyginant su vyrais [168]. Dalsgaard su bendraautoriais nustatė, kad rankomis atliekamo veloergometrinio tyrimo metu smegenų metabolizmo pokyčiai mažesni nei kojų veloergometrinio tyrimo metu [39].

Egzistuoja keletas hipotezių dėl ŠKS ir kvėpavimo sistemų reakcijos skirtumų rankų ir kojų veloergometrinių tyrimų metu. Tai galėtų būti dėl tokių veiksnių:

pečių), kurios dirba statiniame rėžime. Tai gali padidinti deguonies suvartojimą [84, 124].

• Padidėjęs miokardo deguonies pareikalavimas rankų krūvio metu gali būti dėl izometrinio liemens raumenų susitraukimo ar vazokonstrikcijos nedirbančiuose kojų raumenyse [178].

• Rankomis atliekamo veloergometrinio tyrimo metu raumenų deguonies poreikis didesnis dėl to, kad šios mažos raumenų grupės neįpratusios atlikti tokį palyginti sunkų darbą [2].

• Didesnė nervinė stimuliacija rankomis atliekamo veloergometrinio testo metu [69]

1.3 ŠKS funkcijos rodikliai atliekant įvairius fizinius krūvius

Gyvybinė organizmo veikla galima tik kiekvienai organizmo ląstelei gaunant maisto medžiagų, deguonies, vandens ir kitų elementų, bei iš jos pašalinant medžiagų apykaitos produktus. Šią gyvybiškai svarbią pernašos funkciją atlieka širdies ir kraujagyslių sistema, kurios svarbiausias organas yra širdis [145].

ŠKS yra viena iš organizmo sistemų, kuri atlieka svarbų vaidmenį organizmui prisitaikant prie įvairių fizinių krūvių [118, 163]. Specialistai, vertindami žmogaus organų ir sistemų funkcinę būklę, beveik visuomet pirmiausia tiria širdies ir kraujagyslių sistemą [145]. Tai daroma nes ŠKS kartu su kvėpavimo, virškinimo ir kraujo sistemomis aprūpina dirbančius raumenis energetinėmis medžiagomis, todėl jos funkcinė būklė lemia raumenų sistemos darbingumą. ŠKS, kartu su kitais organais ir sistemomis, išlaiko organizmo vidaus terpės pastovumą – homeostazę. ŠKS funkcinė būklė tiriama parenkant bei keičiant fizinio krūvio dydį.

1.3.1 Širdies susitraukimų dažnis

Atliekant fizinius krūvius deguonies, energetinių medžiagų poreikiai padidėja, atsiranda tam tikras jų srautų perskirstymas, todėl čia svarbų vaidmenį atlieka reguliuojamieji mechanizmai.

Nervinę reguliaciją papildo humoralinė reguliacija – adrenalino, noradre-nalino ir vazopresino poveikis [83].

Širdies raumens susitraukimas įvyksta dėl spontaniškos depoliarizacijos širdies ritmo vedlio ląstelių, esančių sinusiniame mazge, ir veikimo potencialo sklidimo širdies laidžiąja sistema bei raumens skaidulomis [188, 83]. Ritminė širdies veikla gali būti moduliuojama tiesioginiu būdu per širdies ląstelių energetinę sistemą, per įvairių lygmenų receptorinių struk-tūrų funkciją, per autonomines nervų sistemos grandis ar per jų sąveikos funkcionavimą periferiniu ir centriniu lygiu, per moduliuojamąjį centrinės nervų sistemos ir hormoninės sistemos poveikį šiam procesui [133].

CNS širdį veikia per vegetacinės nervų sistemos ekstrakardialiuosius nervus, taip pat ir humoraliniu būdu [87]. Parasimpatinė ir simpatinė vege-tacinės nervų sistemos dalys dažniausiai širdį veikia priešingai. Ramybės būsenoje vyrauja parasimpatinė nervų sistema, reguliuojanti širdies veiklą. Ji slopina širdies ritmo dažnį, silpnina miokardo susitraukimo jėgą. Susilp-nėjus parasimpatinės nervų sistemos poveikiui, širdies ritmas padažnėja. Tai įvyksta dėl simpatinės nervų sistemos įtakos, kuri ypač suaktyvėja fizinių ir emocinių krūvių metu [80, 83, 133].

Organų sistemos reguliavimą įtakoja nervų sistema, atsižvelgdama į kitų organų sistemas ir integruodama viso kūno poreikius. Kontrolė vyksta remiantis informacija, gauta iš spaudimui, tūriui ir cheminiams veiksniams jautrių receptorių, esančių širdies ir kraujagyslių sistemoje. Ši informacija integruojama smegenų kamieno bulbarinėje dalyje, koordinuojančioje kraujo spaudimo, kraujagyslių pasipriešinimo, širdies sistolinio tūrio ir jos prisipildymo lygį per eferentinius nervų sistemos ir humoralinius ryšius [188].

gali skirtis. Širdies ritmo eksponentinio dažnėjimo laiko pastovioji kinta priklausomai nuo amžiaus, ŠKS funkcinės būklės, autonominio regulia-vimo, bei treniruotumo [23].

Daugelis mokslininkų teigia, kad adaptuojantis fiziniam krūviui parasim-patinė širdies reguliacija didėja [41, 83], o tai ypač pasireiškia ištvermės sporto šakų sportininkams [186]. Algė Vitartaitė su bendraautoriais [175] tyrė sveikatingumo aerobikos pratybas lankančių 30–40 metų moterų širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinius rodiklių pokyčius prieš ir po 11 mėn. taikomo fizinio krūvio. Palyginus abiejų tyrimų (prieš ir po krūvio) ŠSD rodmenis ramybės būsenoje, nustatytas statistiškai patikimas (p<0,05) šio rodmens sumažėjimas. Šie duomenys patvirtina literatūros duomenis, rodan-čius, jog ilgalaikis organizmo adaptavimasis fiziniams krūviams didina parasimpatinės nervų sistemos aktyvumą [188] ir kartu mažina širdies susitraukimų dažnį [66, 150, 125]. Treniruotų žmonių ŠSD fizinio krūvio metu padidėja mažiau negu netreniruotų [44, 125].

Yra gerai žinoma, kad ŠSD didėja izometrinių (statinių) pratimų metu. Tačiau analizuojant mokslinius straipsnius galima rasti prieštaravimų nagrinėjant širdies susitraukimo dažnio kitimą izometrinių pratimų metu dalyvaujant skirtingoms raumenų grupėms. Vieni autoriai teigia, kad ŠSD kitimas statinio pratimo metu priklauso nuo pratimo trukmės, raumens susitraukimo jėgos, raumens ilgio ir aktyvuojamų raumenų kiekio [136]. Kiti teigia, kad ŠSD kitimas priklauso daugiau nuo raumens susitraukimo jėgos, nei nuo aktyvuojamų raumenų kiekio [184]. Silva su bendraautoriais [143] nustatė, kad ŠSD kitimas priklauso nuo kiekybinių ir kokybinių raumeninių skaidulų sudarančių aktyvuojamas raumenų grupes. Širdies ir kraujagyslių funkcinių rodiklių kitimui izometrinių pratimų metu turi įtakos lytis (moterų ŠSD ir AKS mažesnis nei vyrų) ir kūno padėtis (sėdint ŠSD ir AKS didesnis nei gulint) [99].

1.3.2 Arterinio kraujo spaudimo kitimas fizinio krūvio metu

arterinio ir veninio kraujo spaudimų skirtumas, yra varomoji jėga, verčianti tekėti kraują kraujagyslėmis [193]. Santykinio pulsinio slėgio vertinimas (pulsinis kraujo slėgis padalijamas iš sistolinio – (S-D)/S) yra naudojamas tiksliau įvertinti slėgių reliatyvų sąntykį.

Fizinės veiklos metu sistolinis AKS didėja proporcingai pratimo intensyvumui, diastolinis AKS nekinta arba sumažėja [60, 191, 185]. Pradžioje AKS didėja, padidėjus minutiniam kraujo tūriui, padažnėjus ŠSD, o praėjus klajoklio nervo poveikiui, AKS didėja dėl simpatinės aktyvacijos [47, 50]. Iš karto po fizinės veiklos nutraukimo sistolinis (diastolinis – labiau neprognozuojamas) kraujo spaudimas sumažėja dėl simpatinės nervų sistemos poveikio ir bendro periferinio pasipriešinimo sumažėjimo [31, 172]. Labiausiai AKS po krūvio mažėja tiems, kurių bazinis AKS buvo aukščiausias [111].

Dinaminio fizinio krūvio metu sistolinio AKS reakcija į krūvį yra nor-mali, kai sistolinis AKS didinant darbo intensyvumą tolydžio didėja, tačiau didžiausioji jo reikšmė, pasiekus tokį krūvio dydį, kai darbas dėl atsiradusio nuovargio toliau nebegali būti tęsiamas, skirtingų autorių duomenimis, neturi viršyti 180–240 mm Hg [12, 107]. Pakopomis didėjančio veloergo-metrinio tyrimo kiekvienos pakopos metu sistolinis AKS turi pakilti apie 10mm Hg [50]. Kuzborska ir Armalienė [88], tyrusios vyrų ir moterų AKS priklausomybę nuo pakopomis didėjančios ir pastovios fizinės apkrovos kintant laikui, nustatė, kad AKS didėja augant apkrovos laikui ir apkrovai, tačiau pasiekęs tam tikrą ribą pradeda mažėti. Tai lyg ir parodo žmogaus darbingumo atsargą.

intensyvumu, bet didėti nepradeda iš karto. Jų kiekis yra mažas, esant mažam krūviui [155].

AKS didėja proporcingai aktyvuojančių raumenų masei ir krūvio intensyvumui. AKS padidėja labiau, kai atliekant jėgos pratimus dalyvauja stambesnės raumenų grupės, ir esant didesniam pratimo intensyvumui (di-džiausiojo valingo susitraukimo) [148]. Dalyvaujant didelėms raumenų grupėms fizinio krūvio metu, simpatinė aktyvacija turi didelę reikšmę, palaikant AKS, apribodama kraujo tėkmę į dirbančius raumenis [61].

Kūno ir dirbančių raumenų padėtis širdies lygio atžvilgiu taip pat turi įtakos AKS kaitai krūvio metu. Didesnis kraujo spaudimas registruojamas, kai pratimas atliekamas stovint, mažesnis – gulimoje padėtyje. Esant vienodam deguonies suvartojimo lygiui, didesnis AKS būna tada, kai pratimo metu aktyviai dirba viršutinių, o ne apatinių galūnių raumenys [137]. Toks AKS atsakas greičiausiai siejamas su tuo, kad viršutinių galūnių raumenys yra mažesni, tai lemia didesnį periferinį pasipriešinimą nei stambiųjų kojų raumenų. Kai kurių autorių tyrimai rodo, kad rankomis atliekamas fizinis darbas labiau kelia diastolinį kraujo spaudimą [19].

Eilės autorių darbuose pastebėta, kad sistolinio ir diastolinio AKS reikšmės maksimalaus fizinio krūvio metu didėja ir dėl amžiaus [38, 88]. Didesnis sistolinis AKS fizinio krūvio metu būna vyrų, nei moterų [38, 57].

1.3.3 Minutinis širdies tūris

Minutinis širdies tūris (MŠT) – tai kraujo kiekis, kurį širdis išstumia į kraujo apytaką per minutę. Jis priklauso nuo amžiaus, lyties, kūno padėties, aplinkos sąlygų, asmens treniruotumo ir emocinės būsenos [133, 140]. Fizinio krūvio metu širdies minutinis tūris didėja didėjant ŠSD ir sistoliniam tūriui, kurie priklauso nuo treniruotumo [118, 11]. Atliekant pakopomis didėjantį fizinį krūvį, nesportuojantiems asmenims sistolinis tūris didėja krūvio pradžioje, bet sunkėjant krūviui , ir ypač atliekant krūvį didžiausioms pastangomis, sistolinis tūris mažėja [118]. Fizinio krūvio metu MŠT gali padidėti 5-6 kartus, priklausomai nuo fizinio krūvio pobūdžio. Poderys [118] tyręs minutinio širdies tūrio pokyčius atliekant ištvermės, greitumo ir jėgos pratimus, nustatė, kad didžiausi pokyčiai lyginant su ramybės sąlygomis registruotomis reikšmėmis, vyko, kai tiriamieji atliko ištvermės krūvį.

1.3.4 JT intervalo kitimas fizinio krūvio metu

JT intervalo pokyčius įtakoja reguliacinė nervų sistema. Jaruševičius tyręs JT intervalo trukmės ir ŠSD priklausomybę ramybės ir didžiausiojo fizinio krūvio metu, nustatė labai stiprią (r > 0,7) ir stiprią (0,5 < r < 0,7) neigiamą koreliaciją ramybės sąlygomis: didėjant ŠSD, trumpėja JT, ir atvirkščiai. Didžiausio fizinio krūvio metu sveikų asmenų grupėje nustatyta vidutinė (r = 0,38) JT intervalo priklausomybė nuo ŠSD [73].

Organizmo metaboliniai pokyčiai yra glaudžiai siejasi su repoliarizacijos pokyčiais. Derivacijos, kuriose JT intervalas trumpesnis, rodo, kad tose miokardo zonose vyksta repoliarizacija anksčiau, bei metaboliniai pokyčiai yra greitesni. Ilgesnis JT intervalas, rodo lėtesnę repoliarizaciją bei lėtesnes metabolines reakcijas. Nevienodas JT intervalo trumpėjimas skirtingose miokardo vietose apibūdinamas kaip intervalo JT dispersija, kuri rodo miokardo nehomogeniškumą ir elektrinį nestabilumą. [151].

Esant normaliai medžiagų apykaitai, fizinio krūvio metu pasiekus maksimalią apkrovą, JT intervalas sutrumpėja iki 0,16 sek ribos [118,16]. Ši minimali intervalo trukmė rodo maksimalų metabolizmo greitį konkrečiam asmeniui, ir jį pasiekus, toliau didėjant ŠSD, JT nekinta iki krūvio pabaigos [164]. JT intervalo trukmė priklauso nuo asmens fizinio pajėgumo. Poškaitis [121] nustatė didesnį JT sutrumpėjimą krūvio metu ir didesnį pailgėjimą atsigavimo metu mažesnio nei vidutinio funkcinio pajėgumo asmenims. Pagal Jaruševičiaus studiją [73], ramybės JT intervalo trukmė tarp sveikų ir sportuojančiųjų patikimai nesiskiria. Tuo tarpu submaksimalaus krūvio metu nesportuojančių sveikų vyrų JT intervalas trumpėja iki 187 ± 14 ms, o sportuojančių JT intervalas trumpėja iki 169 ± 6 ms. Skirtumai gauti statistiškai patikimi. Aistė Šilanskienė [151] tirdama sveikus vyrus ir mo-teris, lankančius sveikatingumo grupę, nustatė, kad tiriamojo amžiui didėjant, JT intervalas ilgėja, tačiau statistiškai reikšmingų skirtumų nenu-statyta. Pakartojus tyrimus po metų, po pastovaus fizinio krūvio sveikatingumo grupėse, JT intervalo trukmė visose amžiaus ir abiejų lyčių tiriamųjų grupėse statistiškai reikšmingai ilgėja. Algė Vitartaitė su bendraautoriais [175], tyrusi sveikatingumo aerobikos pratybas lankančių 30–40 metų moterų širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinius rodiklius, nustatė JT intervalo trukmės pailgėjimą pasiekus vidutinio intensyvumo fizinį krūvį po beveik metų trukmės fizinių pratimų.

1.3.5 JT/RR santykio kitimas fizinio krūvio metu

JT/RR santykis nusako aprūpinančiosios ir reguliacinės sistemų sąsają pagal anksčiau pateiktą modelį (2.1.3.1 pav). Matuojant JT ir RR intervalo santykį veloergometrinio tyrimo metu, galime vertinti širdies ir kraujagyslių sistemos aktyvėjimo eigą bei laipsnį. Tai galime stebėti J.Poderio ir bendra-autorių tyrime, kuriame buvo sekta JT/RR rodiklio kaita fizinio krūvio mėginio metu nesportuojantiems ir sportuojantiems dvikovėse sporto šakose. Nesportuojantiems asmenims būdingas didesnis širdies ir krauja-gyslių sistemos funkcijos suaktyvėjimas kas minutę didėjančio fizinio krūvio metu negu besitreniruojantiems dvikovėse sporto šakose [114].

Yra žinoma, kad dėl ilgalaikių fizinių krūvių ramybėje sumažėja širdies susitraukimų dažnis ir ilgėja intervalas JT, mažėja širdies apkrova, mažėja JT/RR santykis. Tai savo darbuose stebėjo ir Aistė Šilanskienė [151]. Renata Žumbakytė [191] lygindama nesportuojančių, krepšininkų ir futbolininkų vyrų ir moterų JT/RR santykio kitimą veloergometrinio tyrimo metu, nustatė ramybėje ir krūvio metu nesportuojančiųjų moterų didesnį JT/RR nei krepšininkių. Nesportuojančiųjų vyrų JT/RR santykis didesnis nei futbolininkų ar krepšininkų. Alfonsas Vainoras su bendraautoriais [166] analizavęs JT/RR santykio informacinės dimensijos reikšmes, mažiausias nustatė išemine širdies liga sergantiems asmenims lyginant su sveikais ir sportininkais.

Vertinant EKG parametrų atsigavimo po fizinio krūvio proceso ypatybes, buvo nustatyta jog JT/RR santykio grįžimas į pradinį lygį yra greičiausias, esant normaliai funkcinei būklei. Sportuojančių greičiau nei nesportuojančių [190]. Persitreniravus, stebimas JT/RR santykio atsigavimo pusperiodžio grįžimo į pradinį lygį pailgėjimas [48, 116].

1.3.6 QRS komplekso kitimas fizinio krūvio metu

QRS trukmė normaliomis sąlygomis gali svyruoti nuo 80 iki 120 ms [46]. Ji atspindi skilvelių depoliarizacija. Praplatėjęs QRS kompleksas rodo laidumo širdies skilveliuose sumažėjimą.

trukmė buvo trumpesnė mažesnę treniravimosi patirtį turinčių tiriamųjų [139].

1.3.7 R amplitudės kitimas fizinio krūvio metu

R amplitudės mažėjimas yra siejamas su oringumo plaučiuose didėjimu, didesne varža juose ir didesniu įtampos kritimu, kuris būdingas krūvio metu. Kreivės kilimas rodo didesnį į plaučius pritekančio kraujo kiekį ir mažesnį oringumą. Fizinis aktyvumas didina oringumą plaučiuose tiek ramybės, tiek krūvio metu [139].

1.4 Raumenų kraujotaka fizinio krūvio metu

Raumenų deguonies vartojimo intensyvumas priklauso nuo raumenų kraujotakos kaitos [140, 43]. Atliekant fizinį krūvį, kraujotaka keičiasi taip, kad dirbantis raumuo gautų didžiausią deguonies kiekį. Jei fizinis krūvis trunka ilgiau nei minutę ar dvi, minutinis širdies tūris ir ŠSD teisiškai (beveik) didėja su periferiniu deguonies suvartojimu [74]. Kai raumens gaunamas deguonies kiekis yra nepakankamas, medžiagų apy-kaita vyksta iš dalies anaerobiniu būdu, susidaro po darbo kompen-suojama deguonies skola. Intensyviai dirbant raumenims, kraujotaka juose padidėja iki 15-30 kartų lyginant su ramybės sąlygomis [187]. Skiriami du raumens kraujotakos intensyvėjimo etapai. Pirmas etapas – krūvio pradžioje kraujotaka smarkiai intensyvėja, kai intensyvėjimas sulėtėja, netrukus prasideda tolesnis – antrasis kraujotakos intensyvėjimo etapas. Po jo prasideda stabili raumens darbinė būsena [118, 117].

Kraujotakos kaita fizinių krūvių metu priklauso ir nuo aktyvuojamų raumenų masės. Dalyvaujant ne daugiau kaip 15% visos raumenų masės (lokalaus raumenų darbo metu), poveikis kraujotakai ir kvėpavimo sistemai yra nedidelis, tačiau paveikiamas dirbančių raumenų deguonies ir energe-tinių medžiagų pasisavinimas [171]. Daugiau kaip 50% visos raumenų masės aktyvavimas fizinio darbo metu (globalaus raumenų darbo metu) sukelia didelius biocheminius pokyčius visose organizmo sistemose ir audi-niuose [100, 97]. Dozuotų lokalių fizinių pratimų metu širdies darbo inten-syvumas mažesnis, tačiau greičiau ir daugiau aktyvėja kraujotaka aktyvuo-jamuose raumenyse nei globalaus pobūdžio fizinių pratimų metu [118].

Raumens struktūra taip pat įtakoja raumenų kraujotakos intensyvumą. Teigiama, kad trumpuosiuose raumenyse kraujotakos intensyvumas yra mažesnis nei ilguosiuose [77].

Apibendrinant galima teigti, kad fizinio krūvio metu atsiradę organizmo funkcijų pokyčiai, tai sudėtingi, tarpusavy susijusę procesai. Nauji netiesinės analizės metodai, kompleksinių sistemų teorijos taikymas padeda labiau pažinti fizinio krūvio sukeltus žmogaus organizmo pokyčius. Žmogaus organizmas vis dažniaus vertinamas kaip kompleksinė dinaminė sistema, kai kiekvienos sistemos dalys yra veikiamos kitų dalių, bei dalių tarpusavio sąveikos. Šios teorijos yra gana naujos, todėl mokslininkams vis dar sunku pripažinti, kad nėra nė vienos pagrindinės ar svarbiausios organizmo sistemos, darančios didžiausią ar mažiausią įtaką visam organizmui. Jos visos yra vienodai svarbios. Pamažu pradedama suprasti, kad neįmanoma pažinti žmogaus organizmo, suskaldžius jį į mažas dalis.

Fizinio krūvio metu intensyvėja ne tik širdies ir kraujagyslių sistemos ar raumenų veikla. Fizinio krūvio metu vyksta pokyčiai visame organizme. Todėl vis didesnę vertę įgauna tie funkciniai mėginiai, kurie gali vertinti viso organizmo funkcinę būklę, aišku, neatmetant testų ar mėginių, skirtų vienai kuriai tai organizmo sistemai. Fizinio krūvio metu registruojamų rodiklių analizė gali suteikti daug vertingos informacijos. Tačiau, vėl gi, pavieniai rodikliai, registruoti fizinio krūvio metu ir apsprendžiantys tik vienos kokios tai organizmo sistemos funkcinės būklės kaitą, neatskleidžia viso organizmo adaptacijos fiziniam krūviui. Vertindami funkcinę organizmo būklę, turėtume rinktis rodiklius, ar jų analizės metodus, kurie atspindėtų sąveikos ypatybes tarp organizmo sistemų ir jos elementų. Biomedicinos mokslininkai susiduria su didele problema aprašant gautus rezultatus.

2. TYRIMO ORGANIZAVIMAS IR METODIKA

Tyrimas atliktas KMU Kineziologijos ir sporto medicinos katedroje nuo 2008 03 iki 2009 05. Atlikti biomedicininį tyrimą buvo gautas Kauno regioninio biomedicininių tyrimų etikos komiteto leidimas.

2.1 Tiriamieji

Tyrime dalyvavo 32 salyginai sveiki savanoriai vyrai, neturintys nusiskundimų dėl sveikatos sutrikimų, kurių amžius 21,7 ± 1,4 m., ūgis – 181,2 ± 5,5 cm, svoris – 74,3 ± 7,8 kg, KMI – 22,6 ± 1,8 kg/cm2. Visi iš jų pasirašė asmens sutikimo formą dalyvauti tyrime.

2.2 Tyrimo objektas

ŠKS reakcijos skirtingų fizinių krūvių metu.

2.3 Tyrimo metodai

Tyrime buvo naudojami šie tyrimo metodai: elektrokardiograma, veloergometrija, arterinio kraujo spaudimo matavimas, fizinio krūvio poveikiai, analiziniai ir statistiniai matematiniai metodai.

2.3.1 Elektrokardiograma

Širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinei būklei įvertinti buvo nau-dojama KMU Kardiologijos institute sukurta automatizuota elektrokardio-gramos analizės sistema „Kaunas – Krūvis“. Visi tiriamieji atliko keturias fizines užduotis:

1. pakopomis kas minutę didėjantį krūvį, veloergometrą minant kojomis;

2. pakopomis kas minutę didėjantį krūvį, veloergometrą sukant rankomis;

3. pakartotinius fizinius krūvius pilvo raumenims; 4. pakartotinius fizinius krūvius nugaros raumenims.

rodiklių atspindinčių vykdomosios (V) sistemos. Naudojantis integraliojo vertinimo modeliu, buvo vertinamos tiek pavienės, tiek integruotos šių sistemų funkcijos [26, 165, 191, 78] . Tyrime analizavome šiuos EKG parametrus: RR intervalą, JT intervalą, JT/RR intervalų santykį, R amplitudę, QRS komplekso trukmę.

2.3.2 Tyrimo protokolas

Pirmasis tyrimas: pakopomis kas minutę didėjantis fizinis krūvis, velo-ergometrą minant kojomis (2.3.2.1 paveikslas).

Taikyta veloergometrinio pakopomis didėjančio provokacinio fizinio krūvio metodika. Pradinis krūvis – 50 W ir kas minutę jį didinant po 50 W. Apsisukimų dažnis – 60 aps/min. EKG registruota nepertraukiamai.

Fizinis krūvis buvo nutraukiamas pasiekus submaksimalų ŠSD (85 proc. didžiausiojo ŠSD pagal amžių) arba atsiradus krūvio netoleravimo požymių [169]. 300W 250W 200W 150W 100W 50W

1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS

KRŪVIS ATSIGAVIMAS – 5 min. EKG MATUOJAMA NUOLATOS

2.3.2.1 pav. Pakopomis kas minutę didėjančio veloergometrinio tyrimo,

atliekamo kojomis, protokolas

2.3.2.1 lentelė. Tiriamųjų grupių veloergometrinio tyrimo metu pasiektas

didžiausias galingumas, amžius ir antropometriniai duomenys

Grupė Maksimalus

pasiektas krūvis

Tiriamųjų

skaičius Amžius KMI

1K 200 W 10 22,2 ± 1,9 21,9 ± 2,6

2K 250 W 12 21,3 ± 0,8 22,6 ± 1,4

3K 300 W 10 21,9 ± 1,5 23,2 ± 1,4

Antrasis tyrimas: pakopomis kas minutę didėjantis fizinis krūvis, veloergometrą sukant rankomis (2.3.2.2 paveikslas).

Tiriamieji sėdėdami prieš veloergometrą, jį suko rankomis. Pradinė padėtis – veloergometras 10 cm nuo krūtinės, žastas sulenktas 90 laipsnių. Pakopomis didėjančio provokacinio fizinio krūvio metodika: pradinis krūvis – 20 W ir kas minutę jį didinant po 20 W. Apsisukimų dažnis – 60 aps/min. EKG registruota nepertraukiamai.

120W 100W 80W 60W 40W 20W

1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min 1min ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS

KRŪVIS ATSIGAVIMAS – 5 min EKG MATUOJAMA NUOLATOS

2.3.2.2 pav. Pakopomis kas minutę didėjančio veloergometrinio tyrimo,

atliekamo rankomis, protokolas

2.3.2.2 lentelė. Tiriamųjų grupių veloergometrinio tyrimo, atliekamo

rankomis metu, pasiektas didžiausias galingumas, amžius ir antropomet-riniai duomenys

Grupė Maksimalus pasiektas

krūvis

Tiriamųjų

skaičius Amžius KMI

1R 80 W 13 21,8 ± 0,9 22,7 ± 1,8

2R 100 W 10 21,3 ± 1 22,2 ± 1,3

3R 120 W 9 21,6 ± 1,5 23,5 ± 1,7

Norėdami palyginti dviejų pirmų tyrimų metu (veloergometrą minant kojomis ir veloergometrą sukant rankomis) užregistruotas ŠKS reakcijas, tiriamuosius suskirstėme į tris grupes pagal tyrimo metu įveiktas krūvio didinimo pakopas. 1K grupė tiriamųjų veloergometrinio tyrimo metu atliekamo kojomis, įveikė 200 W apkrovą ir 1R – tiriamieji, veloergomet-rinio tyrimo metu, atliekamo rankomis, pasiekę 80 W apkrovą. T. y. abiejų tyrimų metu, tiriamieji atliko 4 krūvio didinimo pakopas. 2K ir 2R grupės atitinkamai pasiekė 250 W ir 100 W (5 krūvio didinimo pakopas), ir 3K ir 3R grupės – 300 W ir 120 W (6 krūvio didinimo pakopas).

Veloergometrinių tyrimų metu užregistruotos EKG rodiklių rezultatai pateikiami apskaičiavus jų vidurkius kas kiekvieną tyrimo minutę.

Trečiasis tyrimas: pakartotiniai fiziniai krūviai pilvo raumenims (2.3.2.3 pav.).

Tiriamieji atliko šešis krūvius pilvo raumenims– liemens lenkimus. Pradinė padėtis – gulint ant nugaros, kojos sulenktos 45 laipsniai per kelio sąnarius. Pratimo metu tiriamieji turėjo lenkti liemenį iš gulimos padėties į sėdimą, taip, kad ištiestomis rankomis pasiektų kelius. Tokią padėtį išlaikyti 20 sek. ir kartoti 6 kartus. Poilsio intervalai po krūvio grįžus į pradinę padėtį truko 20 sek. EKG buvo registruojama 1 min. prieš pratimo atlikimą tiriamajam gulint ant nugaros, pratimo metu, ir 5 min. po pratimo. AKS buvo matuojama prieš pratimo atlikimą, pradinėje padėtyje pasibaigus kiekvienam krūviui ir po pratimo 5 min. kas 1 minutę gulint.

Ketvirtasis tyrimas: pakartotiniai fiziniai krūviai nugaros raumenims (2.3.2.3 pav.).

min. poilsis po pratimo pradinėje padėtyje. EKG registruota 1 min. prieš pratimą, jo metu ir 5 min. po pratimo. AKS matuotas prieš pratimą, po kiekvieno krūvio ir kas 1 minutę 5 min. po pratimo.

Krū Poil Krū Poil Krū Poil Krū Poil Krū Poil Krū vis sis vis sis vis sis vis sis vis sis vis

1min 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 20 sek 5min ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↑↑↑↑

AKS AKS AKS AKS AKS AKS AKS (kas

min)

EKG MATUOJAMA NUOLATOS

2.3.2.3 pav. Trečio ir ketvirto tyrimų protokolas

Trečio ir ketvirto tyrimo metu užregistruotas ŠKS reakcijas lyginome suskirstant tiriamuosius į tris grupes pagal veloergometrinio tyrimo metu (atlikto kojomis) pasiektą didžiausią galingumą:

1. grupė – tiriamieji pasiekę 200 W apkrovą; 2. grupė – tiriamieji pasiekę 250 W apkrovą; 3. grupė – tiriamieji pasiekę 300 W apkrovą.

Trečio ir ketvirto tyrimo rezultatai pateikiami suskaičiavus pirmos minutės ramybėje EKG rodiklių vidurkius, kiekvieno krūvio ir poilsio tarp jų vidurkius, bei kiekvienos atsigavimo minutės užregistruotos EKG rodiklių vidurkius.

2.3.3. Netiesiniai matematiniai metodai

Siekiant įvertinti EKG pasirinktų parametrų kitimus, procesų komp-leksiškumą, parametrų tarpusavio ryšius įvairių fizinių krūvių metu, taikėme šiuos netiesinius matematinius metodus: alometrinę analizę ir antros eilės matricų analizę.

Alometrinė analizė

Antros standartinės derivacijos EKG rodiklių (RR intervalo, JT intervalo, JT/RR intervalų santykio, R amplitudės, QRS komplekso) vertinimui kiekviename tyrimo etape (ramybėje, krūvio metu ir atsigavimo metu) buvo taikomas alometrinės analizės metodas. Buvo naudojamos EKG rodiklių reikšmės kiekvieno kardiociklo metu. Kas 20 kardiociklų skaičiuotas vidurkis (μ) ir dispersija (σ2). Algebrinė dispersijos ir vidurkio išraiška:

k

lµ

σ =2 , čia du parametrai k ir l apibrėžia vidurkio ir dispersijos ryšio

dažniausiai nėra tiesinė, tačiau logoritmuojant ją galima suvesti į tiesinę išraišką. Taigi vidurkių ir dispersijų skaičių sekos buvo logoritmuojamos. Pasinaudojus mažiausių kvadratų metodu priklausomybė σ 2

(μ) buvo aproksimuojama tiese:

Log (σ2

) = k Log (μ) + l

Šiais skaičiavimais gautas krypties koeficientas (k) buvo vertinamas kaip proceso kompleksiškumo matas. Didėjantis koeficientas rodė didėjantį proceso kompleksiškumą, mažėjantis – mažėjantį proceso kompleksiškumą.

Antros eilės matricų analizė

Algebrinis duomenų kointegracijos metodas [13, 102, 173] buvo taikomas nagrinėjant sąsajas tarp šių parametrų: RR ir JT, RR ir JT/RR, RR ir AR, RR ir QRS, JT ir AR, JT ir QRS, JT ir JT/RR, JT/RR ir AR, JT/RR ir QRS, AR ir QRS.

Tiriant dviejų EKG parametrų sąveiką, buvo sudaromos dvi sinchronizuotos skaitmeninės laiko eilutės

(

xn;n=0,1,2,...

)

bei

(

yn;n=0,1,2,...

)

, čia x ir n y n realūs skaičiai. Tai du EKG parametrų

rinkiniai. Siekiant juos palyginti pradiniai duomenys buvo normuojami į intervalą [0; 1] pagal formulę:

min max min x x x x

xnaujareikšmė senareikšmė

− −

= , čia xminir xmaxminimali ir maksimali

nagrinėjamo parametro fiziologinė reikšmė.

Turint dvi skaitmenines laiko eilutes

(

xn;n=0,1,2,...

)

ir

(

yn;n=0,1,2,...

)

,

iš jų buvo sudaroma matricinė laiko eilutė

(

An;n=0,1,2,...

)

. Čia       = n n n n n d c b a

A : ; o koeficientai an,bn,cn,dn sudaromi šitaip: an := xn,

, : n

n y

d = bn :=xn−1 −yn−1, cn := xn+1−yn+1,

Matricinės laiko eilutės tyrimui buvo pasinaudota šiomis antros eilės matricų skaitinėmis charakteristikomis:

1. dfrA_n:=a_n −d_n (skirtumu),

2. cdpA_n :=b_n⋅c_n (įstrižine sandauga),

Iš šių pradinių matricas A n charakterizuojančių parametrų buvo gauta

taikomąją vertę turinti charakteristika: 3. dskAn

(

dfrAn

)

4cdpAn

2 ₊

= (diskriminantas).

Literatūroje nurodoma [13], kad jeigu matricų A n diskriminantai artėja

„panašėja“, mažėja jų individualus informatyvumas, o tai reiškia, kad jos aprašo vis labiau sąveikaujančius arba panašėjančius objektus.

Šiuo atveju laikoma, kad _

     = n n n n n d c b a A : ; a_n :=x_n, d_n:= y_n,

(

1

)

:= _n − _n− n x y b α , c_n:=β

(

x_n −y_n+1

)

, α =β =1. 2.3.4. Statistiniai analizės metodai

Analizuojant duomenis buvo skaičiuojami rodiklių aritmetiniai vidurkiai (χ ), vidutinis standartinis nuokrypis (SD), rodiklių pokyčio greičio absoliučios reikšmės pagal formulę:

t x x v_x n n ∆ − = −1

čia vx – rodiklio pokyčio greitis, xn – rodiklio reikšmė, xn-1 – prieš tai buvusi rodiklio reikšmė, ∆t – laikas tarp dviejų matavimų.

3. TYRIMŲ REZULTATAI

3.1 Širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių kitimas

pakopomis didėjančių fizinių krūvių atliekamų kojomis ir rankomis metu

Tiriamieji atliko du skirtingus veloergometrinius tyrimus – vieną iš jų minant dviratį kojomis, kitą – rankomis.

Norėdami įvertinti širdies ir kraujagyslių sistemos reakcijas skirtingų veloergometrinių tyrimų metu, aktyvuojant skirtingas raumenų grupes, lygi-nome šių dviejų tyrimų metu užregistruotų EKG parametrų (RR, JT, JT/RR, R, QRS) kitimą.

RR intervalo kitimas (3.1.1 paveikslas, 1 priedas) veloergometrinio tyrimo, atlikto kojomis, lyginant su veloergometrinio tyrimo atlikto ranko-mis RR kitimu, buvo panašus, tačiau tiek prasidėjus krūviui, tiek po krūvio atlikto rankomis RR intervalo pokyčio greitis visose trijose grupėse buvo didesnis (p<0,05). 3K grupės RR intervalas ramybėje ir krūvio metu (išskyrus maksimalų krūvį) buvo ilgiausias lyginant su 2K ir 1K grupėmis (p<0,05). Lyginant tiriamųjų, atlikusių veloergometrinį tytimą rankomis, RR intervalą, trumpiausias užregistruotas 1R grupėje (p<0,05), tarp 2R ir 3R grupės skirtumo neradome (p>0,05).

1 300 400 500 600 700 800 900 R am ybė 50/ 20w 100\ 40w 150/ 60w 200\ 80w _1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas R R i n ter val as, m s 1K 1R

●

●

2 300 400 500 600 700 800 900 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas R R i n ter val as, m s 2K 2R * * * *

●

●

3 300 400 500 600 700 800 900 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 300/ 120w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas R R i n ter val as, m s 3K 3R

●

●

3.1.1 pav. RR intervalo kitimas veloergometrinio tyrimo atlikto kojomis (K)

ir rankomis (R) metu

Pastaba: * p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų vidutines RR reikšmes, ● p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų RR intervalo vidutinį kitimo greitį

Nagrinėjant JT intervalo kitimą (3.1.2 paveikslas, 2 priedas), abiejų tyrimų metu, stebimos šiam parametrui būdingos tendencijos, t. y. krūvio metu trumpėja, atsigavimo po krūvio ilgėja. 3K grupės JT intervalas veloergometrinio tyrimo atliekamo kojomis, krūvio metu buvo ilgiausias lyginant su 2K ir 1K grupėmis (p<0,05). Rankomis atliekamo tyrimo krūvio JT intervalas ilgiausias 3R ir 2R grupėse lyginant su 1R (p<0,05). Atsigavimo metu JT intervalo kitimas nesiskyrė lyginant tarp grupių abiejų tyrimų metu. Lyginant vieno ir kito tyrimo JT intervalo kitimus, patikimą skirtumą radome tik tarp 2K ir 2R grupių atsigavimo metu registruotų reikšmių (p<0,05). Taip pat kaip ir RR intervalo, JT intervalo kitimo greitis po krūvio didesnis rankomis atliekamo krūvio metu visose grupėse (p<0,05), o įsijungimas į darbą patikimai greitesnis tik 3R grupėje, lyginant su 3K grupe.

JT/RR santykis (3.1.3 paveikslas, 3 priedas), nusakantis širdies mobili-zacijos dydį, statistiškai patikimai nesiskyrė nei tarp grupių nei skirtingų tyrimų metu, nors kojomis atliekamo veloergometrinio tyrimo, krūvio metu 1K grupės reikšmės buvo didesnės nei 2K ir 3K, kas liudytų apie blogesnį funkcinį pajėgumą ir adaptaciją fiziniams krūviams [26]. Pastebėta, kad rankomis atliekamo veloergometrinio tyrimo metu visose grupėse ties 60 W apkrova JT/RR santykis mažėja arba išlieka toks pat. Tai galėtų rodyti, šioje pakopoje besikeičiantį širdies metabolizmą.

1 100 150 200 250 300 350 R am ybė 50/ 20w 100\ 40w 150/ 60w 200\ 80w _1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas JT i n ter val as, m s 1K 1R *

●

2 100 150 200 250 300 350 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas JT i n ter val as, m s 2K 2R

●

* * * * * 3 100 150 200 250 300 350 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 300/ 120w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas JT i n ter val asm s 3K 3R

●

●

3.1.2 pav. JT intervalo kitimas veloergometrinio tyrimo atlikto kojomis (K)

ir rankomis (R) metu

Pastaba: * p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų vidutines JT reikšmes, ● p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų JT intervalo vidutinį kitimo greitį

1 300 350 400 450 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w _1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas J T /RR 1K 1R

●

2 300 350 400 450 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas J T /RR 2K 2R

●

3 300 350 400 450 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 300/ 120w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas J T /RR 3K 3R

●

●

3.1.3 pav. JT/RR santykio kitimas veloergometrinio tyrimo atlikto kojomis

(K) ir rankomis (R) metu

Pastaba: ● p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų JT/RR santykio vidutinį kitimo greitį 1 – rodiklių kitimo palyginimas tarp 1K ir 1R grupių

1 0 1 2 3 Ramyb ė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w Krūvio etapai P o kyt is/ W 1K 1R * 2 0 1 2 3 4 Ramyb ė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100 w Krūvio etapai P o kyt is/ W 2K 2R * 3 0 1 2 3 Ramyb ė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100 w 300/ 120 w Krūvio etapai P o kyt is/ W 3K 3R *

3.1.4 pav. JT/RR santykio pokyčio vienam vatui absoliučios reikšmės

veloergometrinio tyrimo atlikto kojomis ir rankomis metu

Pastaba: * p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų vidutines JT/RR reikšmes.

R amplitudė statistiškai patikimai skyrėsi rankomis ir kojomis atliekamų veloergometrinio tyrimų metu (3.1.5 paveikslas, 4 priedas). 1K ir 3K grupėse R amplitudė tyrimo metu buvo didesnė nei atitinkamai 1R ir 3R grupėse, tačiau antrose grupėse atvirkščiai: 2R grupėje R amplitudė buvo didesnė (p<0,05). Kojomis atliekamo tyrimo metu pastebėta didžiausia R amplitudė pirmoje, t. y. fiziškai silpnesnių grupėje (1K), rankų krūvio metu - antroje grupėje (p<0,05).

1 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 R am ybė 50/ 20w 100\ 40w 150/ 60w 200\ 80w _1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas R a m plit ud ė, m V 1K 1R * * _* * * * * * 2 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas R a m plit ud ė, m V 2K 2R _{* * *} * * * * * * * 3 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 300/ 120w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas R a m plit ud ė, m V 3K 3R * * * * * * * * *

3.1.5 pav. R amplitudės kitimas veloergometrinio tyrimo atlikto kojomis (K)

ir rankomis (R) metu

Pastaba: * p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų vidutines AR reikšmes, 1 – rodiklių kitimo palyginimas tarp 1K ir 1R grupių

1 60 70 80 90 100 R am ybė 50/ 20w 100\ 40w 150/ 60w 200\ 80w _1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas Q R S ko m p leksas, ms 1K 1R * ● ● * * * 2 60 70 80 90 100 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 1m in 2m in 3m in 4m in 5m in Atsigavimas Q R S ko m p leksas, ms 2K 2R ● * * * ● 3 60 70 80 90 100 R am ybė 50/ 20w 100/ 40w 150/ 60w 200/ 80w 250/ 100w 300/ 120w 1m in 2 m in 3 m in 4 m in 5 m in Atsigavimas Q R S ko m p leksas, ms 3K 3R * * ● ●

3.1.6 pav. QRS komplekso trukmės kitimas veloergometrinio tyrimo atlikto

kojomis (K) ir rankomis (R) metu

Pastaba: * p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų vidutines QRS reikšmes, ● p<0,05 palyginus skirtingų tyrimų QRS komplekso vidutinį kitimo greitį

3.2 Širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių kitimas pilvo ir nugaros raumenų krūvio metu

Tiriamieji atliko fizinius krūvius pilvo (liemens lenkimas iš gulimos padėties) ir nugaros (liemens tiesimas) raumenims. Tyrimą sudarė 6 pakartotiniai krūviai po 20 sek., tarp jų 20 sek. poilsis. EKG buvo registruojama nuolatos 1 min. prieš krūvį, krūvių ir atsigavimo tarp jų metu, 5 min. po pratimo. Tiriamieji buvo suskirstyti į 3 grupes pagal veloergometrinio tyrimo atlikto kojomis, pasiektą maksimalų galingumą: 1 grupę sudarė tiriamieji išmynę iki 200 W, 2 grupę – 250 W, 3 grupę – 300 W.