Ortostatinis ŠRK testas: ką jis atskleidžia apie sportininkų atsistatymą?

Fiziologinis gulimos-stovimos padėties testo pagrindas

Ramybės širdies ritmo kintamumas (ŠRK, angl. HRV) yra plačiai taikomas sportininkų širdies autonominės nervų sistemos (ANS) moduliacijai stebėti [2, 15]. Vis dėlto standartiniai ramybės būsenos vertinimai, atliekami tik gulint ant nugaros, dažnai susiduria su fiziologinėmis „aklosiomis zonomis“ [4]. Matavimai gulint visų pirma atspindi ramybės parasimpatinį (klajoklio nervo, arba vagalinį) tonusą per aukšto dažnio galią (angl. high-frequency power, HF: 0,14–0,40 Hz) arba natūralųjį gretutinių R-R intervalų skirtumų vidutinio kvadratinio nuokrypio logaritmą (LnRMSSD) [2, 6]. Kadangi ramybės būsenoje dominuoja vagalinis tonusas, vienos padėties (gulint) rodikliai gali pateikti dviprasmiškus rezultatus dėl vagalinio įsotinimo (angl. vagal saturation) – būsenos, kai padidėjęs acetilcholino išsiskyrimas įsotina širdies muskarininius receptorius, sukeldamas žemą ŠRK nepaisant didelio parasimpatinio aktyvumo [4].

Perėjimas iš gulimos padėties į aktyvią stovimą sukelia momentinį gravitacinį skysčių poslinkį: veninis kraujas persiskirsto į apatines galūnes, sumažėja centrinis veninis spaudimas ir sumažėja arterinių bei kardiopulmoninių baroreceptorių apkrova [4, 20]. Sveikiems asmenims širdies ritmo ir kraujospūdžio pokyčiai aktyvaus stovėjimo metu atitinka tuos, kurie stebimi atliekant pasyvų motorizuotą pakreipimo testą (angl. head-up tilt test) po pirmosios minutės vertikalioje padėtyje [20]. Šiam ortostatiniam perėjimui reikalingas greitas vagalinis atsitraukimas ir vėlesnė simpatinė aktyvacija, kad būtų palaikomas minutinis širdies tūris bei arterinis spaudimas [4, 8].

Ląsteliniame lygmenyje, širdies sinapsinėse jungtyse, acetilcholinesterazė užtikrina greitą parasimpatinio signalo „įjungimą“ ir „išjungimą“ per mažiau nei vieną sekundę, tuo tarpu širdies simpatinio signalo pašalinimas ir nuslopimas reikalauja 20 sekundžių ar ilgiau [8]. Vadinasi, ortostatinis testas veikia kaip dinaminis funkcinis zondas, tiriantis tiek greitąjį vagalinį refleksą, tiek lėtesnę simpatinės sistemos ir barorefleksų ašį, suteikdamas nepriklausomus, vienas kitu nepakeičiamus autonominio persitvarkymo žymenis, kurių vien matavimai gulint užfiksuoti negali [4, 8].

Skirtingas jautrumas treniruočių pobūdžiui

Autonominės adaptacijos prie treniruočių streso labai priklauso nuo fizinio krūvio pobūdžio, o ortostatinis testas dažnai atskleidžia išsiskiriančius atsakus gulint ir stovint [16].

Tyrime, kuriame gerai treniruoti sportininkai buvo stebimi skirtingų persitreniravimo mikrociklų metu, 6 dienų jėgos treniruočių perkrova lėmė ramybės širdies ritmo padidėjimą gulint ir LnRMSSD sumažėjimą gulint, tuo tarpu rodikliai stovint nepakito [16]. Ir atvirkščiai, 6 dienų didelio intensyvumo intervalinių treniruočių (HIIT) perkrova lėmė širdies ritmo sumažėjimą stovint ir LnRMSSD padidėjimą stovint, o rodikliai gulint liko nepakitę [16]. Šie skirtingi rezultatai rodo, kad sekimas tik gulimoje padėtyje gali praleisti treniruočių sukeltus autonominius poslinkius, kurie pasireiškia tik tada, kai sistemai tenka krūvis vertikalioje padėtyje [4, 16].

Kūno padėties ŠRK modeliai taip pat atspindi aerobinį pasirengimą ir atsparumą nuovargiui ekstremalių ištvermės krūvių metu [7]. 100 km ultramaratono metu lėtesnis finišavimo greitis reikšmingai koreliavo su staigesniu vagalinės moduliacijos sumažėjimu pereinant iš 12 minučių gulėjimo į 6 minutes stovėjimo (HF normalizuotais vienetais: $r=-0,7$; Detrended Fluctuation Analysis ${\alpha }_1$: $r=0,6$) [7]. Aukšto meistriškumo bėgikai išlaikė iš esmės didesnį vagalinį aktyvumą stovint ($+11,5$ normalizuoto HF vieneto), palyginti su mažiau treniruotais dalyviais, o savaitinis bėgimo kilometražas teigiamai prognozavo parasimpatinio tonuso išlaikymą vertikalioje padėtyje ($r=0,5$) [7].

Funkcinio persitreniravimo, nefunkcinio persitreniravimo ir persitreniravimo sindromo diferencijavimas

Sportinis nuovargis egzistuoja tęstinėje skalėje: funkcinis persitreniravimas (FOR, angl. functional overreaching), kuris praeina per kelias dienas su superkompensaciniu atsaku; nefunkcinis persitreniravimas (NFOR, angl. non-functional overreaching), kuriam atsigauti reikia kelių savaičių be darbingumo superkompensacijos; ir persitreniravimo sindromas (OTS, angl. overtraining syndrome), apimantis ilgalaikį fiziologinių sistemų išsekimą, reikalaujantį kelių mėnesių atsistatymo [10].

Vieno taško LnRMSSD matavimas gulint dažnai nesugeba atskirti šių būsenų, nes funkcinis persitreniravimas gali sukelti paradoksalų ramybės RMSSD padidėjimą kaip kompensacinį parasimpatinį mechanizmą [1, 4]. Dideli ankstesni treniruočių krūviai gali akimirksniu nuslopinti autonominius žymenis – sumažinti NN intervalų standartinį nuokrypį (SDNN) 35 %, RMSSD – 40 %, o pNN50 – 55 %, kartu 32 % padidindami žemo ir aukšto dažnio santykį (LF/HF) – parasimpatiniam slopinimui išliekant ilgiau nei 2 valandas (RMSSD $-18\%$, HF $-21\%$) ir iki 24 valandų po krūvio [1]. Tačiau atsiradus dideliam lėtiniam nuovargiui, ramybės vagaliniai žymenys gulint gali dirbtinai normalizuotis arba šoktelti į viršų, taip užmaskuodami išliekantį simpatinį išsekimą [1, 4].

Spektrinių profilių analizė tiek gulint, tiek stovint leidžia sugrupuoti atskiras nuovargio subkategorijas [4]. Nesugebėjimas sumažinti vagalinio tonuso arba tinkamai sužadinti simpatinės kilmės kraujagyslių tonuso atsistojus rodo prislopintą barorefleksinį atsaką, būdingą NFOR arba autonominiam išsekimui [4, 10]. Duomenimis grįsti stebėsenos modeliai naudoja pakopinius autonominius slenksčius kartu su ramybės širdies ritmo pokyčiais, kad nustatytų netinkamą adaptaciją [10]:

• Ankstyvasis įspėjimas: ŠRK yra 10–15 % žemiau bazinio lygio $\ge 5$ dienas iš eilės, kartu ramybės ŠR padidėja $+5$ k/min [10].
• Vidutinio lygio įspėjimas: ŠRK yra $>20\%$ žemiau bazinio lygio $\ge 7$ dienas iš eilės, kartu ramybės ŠR padidėja $+10$ k/min [10].
• Rimtas įspėjimas / įtariamas OTS: ŠRK yra $>30\%$ žemiau bazinio lygio, kartu pasireiškia nuolatiniai sisteminiai simptomai [10].

Autonominė kinetika ir atsistatymo disociacija

Širdies parasimpatinė reaktyvacija vyksta pagal skirtingas laiko skales, kurias lemia ankstesnio krūvio intensyvumas, trukmė ir įtraukta raumenų masė [8, 12]. Po krūvio autonominis atsistatymas paprastai reikalauja:

• Žemo intensyvumo krūvis: iki ~24 valandų [12].
• Slenkstinio intensyvumo krūvis: ~24–48 valandų [12].
• Didelio intensyvumo aerobinis krūvis: 48 valandų ar ilgiau [12].

Krūvio intensyvumas yra pagrindinis autonominio slopinimo veiksnys, o krūvio trukmė autonominį nuovargį spartina visų pirma tada, kai ilgalaikės žemo ar vidutinio intensyvumo treniruotės sukelia širdies ir kraujagyslių sistemos dreifą (angl. cardiovascular drift) [8].

Svarbu paminėti, kad širdies autonominis atsistatymas ne visada sinchronizuojasi su neuroraumeniniu ar subjektyviai juntamu atsistatymu [18]. Po didelės apimties pasipriešinimo treniruotės (pvz., 6 serijos iki negalėjimo atlikti veiksmo esant 90 % 10RM), pabudus išmatuoti LnRMSSD rodikliai gulint ir stovint grįžta į pradinį lygį per 24 valandas [18]. Tačiau šuolio iš vietos su mostu (angl. countermovement jump) neuroraumeniniam darbingumui atkurti gali prireikti 48 valandų, o subjektyvūs raumenų skausmo ar nuovargio žymenys gali išlikti reikšmingai prislopinti ilgiau nei 48 valandas be tiesioginės koreliacijos su kasdieniais ŠRK svyravimais [18]. Analogiškai, nors tarp širdies ritmo ir LnRMSSD testavimo dienomis egzistuoja vidutinio stiprumo ir stiprios atvirkštinės koreliacijos, trumpalaikiai diena iš dienos stebimi autonominiai svyravimai rodo silpnas arba nenuoseklias koreliacijas su ūmiais darbingumo rezultatais [16]. Autonominis stebėjimas atspindi bendrą širdies ir kraujagyslių sistemos parengtį, o ne lokalią mechaninę ar subjektyviai juntamą būklę [8, 18].

Įgyvendinimo protokolai ir matavimų patikimumas

Norint užtikrinti ortostatinio autonominio vertinimo validumą, būtina griežtai laikytis standartizacijos reikalavimų [13, 15]:

1. Jutiklių validavimas: Šiuolaikiniai širdies ritmo krūtinės diržai, veikiantys 1000 Hz dažniu (pvz., „Polar H10“), demonstruoja beveik idealų R-R intervalų sutapimą su 12 derivacijų EKG Holterio sistemomis aktyvaus stovėjimo ir motorizuoto pakreipimo stalo protokolų metu ($p=0,0001$), todėl suteikia tarpusavyje sukeičiamus laiko srities ir kardiovagalinio reflekso matavimus sveikiems suaugusiesiems [13, 15].
2. Registravimo langai: Standartinėje klinikinėje ir laboratorinėje R-R intervalų analizėje naudojami 5 minučių įrašai dažnių srities rodikliams (VLF $\le 0,04$ Hz, LF $0,04–0,15$ Hz, HF $0,15–0,40$ Hz) ir ilgalaikiai įrašai ($>18$ valandų) išsamiems laiko srities vertinimams [13]. Kasdienei sportininkų stebėsenai plačiai taikomi itin trumpi 1 minutės laiko srities įrašai (konkrečiai LnRMSSD) gulimoje, sėdimoje ar stovimoje padėtyse, nes jie yra mažiau jautrūs kvėpavimo dažnio pokyčiams ir įrašo trukmės artefaktams, palyginti su SDNN ar spektriniais rodikliais [2].
3. Kūno padėties stabilizavimas: Aktyvaus stovėjimo testai rodo diagnostinį nuoseklumą tiek 3 minučių, tiek 9 minučių vertikaliuose languose, o pačių sportininkų užfiksuoti 5 minučių aktyvaus stovėjimo testai glaudžiai koreliuoja su laboratoriniais įrašais [20]. Dviejų padėčių vertinimuose būtina eliminuoti ūmius aplinkos trikdžius (pvz., aplinkos temperatūros pokyčius, staigius judesius), kad būtų išsaugotas klinikinis patikimumas [15].
4. Duomenų apibendrinimas: Slankiųjų 2–4 dienų aktyvaus ortostatinio širdies ritmo ir LnRMSSD vidurkių naudojimas užtikrina siauresnius pasikliautinuosius intervalus ir tikslesnį vidutinių autonominių poslinkių įvertinimą nei pavienės konkrečios dienos vertės [17]. Vis dėlto specialistai turi atsižvelgti į tai, kad kelių dienų slankieji vidurkiai gali užglaistyti trumpalaikius individualius kasdienius atsakus [17].

Integravus į struktūrizuotus sprendimų priėmimo algoritmus, rytinis autonominių rodiklių sumažėjimas 5–15 %, palyginti su sportininko 7 dienų slankiuoju vidurkiu, paprastai rodo poreikį sumažinti treniruočių intensyvumą 20–30 %, o sumažėjimai, viršijantys 15 % 3 ar daugiau dienų iš eilės, reikalauja pereiti išskirtinai prie lengvo aktyvaus atsistatymo [10]. Krūvio valdymo derinimas (pvz., palaikant ūmaus ir lėtinio krūvio santykį tarp 0,8 ir 1,3 [10]) su dviejų padėčių ortostatine stebėsena suteikia objektyvią apsaugą nuo nefunkcinio persitreniravimo ir autonominės disadaptacijos [4, 10].