ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

in all experimental groups were noticed. Thus, we demonstrated, that 
social contacts with familiar stressed conspecific two hours before 
contextual fear conditioning lead to decrease of freezing rate in young 
mice-«observers» of both sexes. Neuronal and neurochemical mechanisms 
of this effect, its duration and impact on other forms of learning 
require 
further 
behavioral, 
neurobiological 
and 
neurochemical 

investigations.
REFERENCES
1. Bredy T.W., Barad M. // Learn. Mem. 2008. V. 16. I. 1. P. 12-8. 
2. Christov-Moore L., Simpson E.A., Coudé G., et al. // Neurosci. 
Biobehav. Rev. 2014. V.46. Pt. 4. P. 604-27. 
3. Gonzalez-Liencres C., Juckel G., Tas C., et al. // Behav. Brain. 
Res. 2014 V. 263. P. 16-21.
4. Knapska E., Mikosz M., Werka T., et al. // Learn. Mem. 2010. V. 17 
I. 1. P. 35-42. 
5. Sanders J., Mayford M., Jeste D. // PLoS One. 2013. V. 8. I. 9. P. 
E74609.
DOI:10.12737/12479

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ

ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Н.А. Фудин, С.Я. Классина, Ю.Е. Вагин, С.Н. Пигарева

Лаборатория системных механизмов спортивной деятельности (рук. - член
корр. РАН Н.А. Фудин) ФГБНУ «Научно-исследовательский институт 

нормальной физиологии им. П.К. Анохина», Москва.

n.fudin@mail.ru

Ключевые слова:
предельная физическая нагрузка, предикторы отказа от 

нагрузки, электрокардиограмма, электромиограмма
Целью данного исследования являлась оценка физиологических показателей 
у испытуемых в момент отказа от выполнения предельно допустимой  
физической нагрузки. 
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. 

В обследовании приняли участие 25 лиц мужского пола в возрасте 

18,4±0,3 лет. Испытуемые выполняли тест с возрастающей по интенсивности 
ступенчато-дозированной физической нагрузкой на велоэргометре.  При 
этом они пребывали в следующих состояниях: "фон" (2,5 мин); "разминка60 Вт" (2 мин); «возрастающая по интенсивности этапно-дозированная 
нагрузка с шагом 20 Вт от 80 Вт до 120 Вт " на фоне постоянной скорости 
вращения педалей – 60 об/мин (по 1 мин для каждой ступени нагрузки); 
физическая нагрузка на ступени 140 Вт до отказа на фоне той же скорости 
вращения 
педалей; 
«восстановление" 
(6 
мин). 
Для 
нагрузочного 

тестирования был использован велоэргометр «Sports
Art
5005», а само 

тестирование проводилось под контролем ЭКГ и ЭМГ.  Регистрация 
поверхностной ЭМГ производилась с правой четырехглавой мышцы бедра с 
последующим анализом средней амплитуды (Аср, мВ) и количества турнов. 
ЭКГ регистрировали в I
стандартном отведении и отведении "V5". 

Оценивали частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд /мин), величины зубцов 
(P, Q, R, S, T) и сегментов (QRS, ST) ЭКГ.  

Кроме того, оценивали скорость вращения педалей велоэргометра (f, 

оборотов 
в 
минуту) 
с 
использованием 
устройства 
“Sigma 
bc_509” 

(Германия), датчик которого был прикреплен к педали. Расчетным путем 
оценивали вегетативный индекс Кердо (ВИК%),  ударный объем крови  (УОК, 
мл), минутный объем кровотока (МОК, л/мин) [1]. АД измеряли в «фоне», в 
момент отказа от нагрузки и после «восстановления». Полученные данные 
были 
статистически 
обработаны 
с 
использованием 
непараметрических 

методов. Статистическая значимость различий  между одноименными 
показателями оценивалась с помощью теста Вилкоксона [4].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. 

В
момент отказа от выполнения предельно допустимой физической 

нагрузки у испытуемых отмечено выраженное усиление симпатических 
влияний на сердце, в пользу чего свидетельствовал рост ВИК с 13,1±2,6 
до 58,4±2,4 % (p<0,05), повышение АДС с 122,6 ± 2,2 до 150,7 ± 3,9 мм 
рт. ст. (p<0,05), тенденция к повышению АДД. Существенно повысились УОК 
с 69,7± 2,1 до 82,2± 5,1 мл (p<0,05) и МОК с 5,9 ± 0,2 до 14,8±1,1 
л/мин (p<0,05).  Отмечался выраженный рост ЧСС с 85,1±2,07 до 173,4±3,1 
уд/мин (p<0,05).

На ЭКГ в момент отказа резко увеличивался зубец Р с 0,1±0,01 до 

0,8±0,21 мВ (p<0,05), отражая возбуждение предсердий, и синусового 
узла, в частности. Отмечено увеличение длительности комплекса QRS с 
92,1±2,74 мс до 182,0±9,78 мс (p<0,05), что свидетельствовало в пользу 
замедления 
внутрижелудочкового 
проведения. 
Зубец 
Q, 
отражая 

деполяризацию межжелудочковой перегородки, в момент отказа углублялся с 
-0,1±0,01 до -0,3±0,05 мВ (p<0,05), что, вероятно, обусловлено
дефицитом кислородного обеспечения миокарда. Амплитуда зубца R
имела 

тенденцию к снижению.  В соответствии с В.Н.
Коваленко
(2008), 

углубление зубца S с -0,5±0,07 до -0,9± 0,11 мВ (p<0,05) вкупе с 
тенденцией к снижению зубца R, отражает изменение электрической оси 
сердца [3]. Отмечено снижение амплитуды зубца Т с 0,5±0,04 до 0,1±0,1 
мВ (p<0,05), что, вероятно, является следствием резкого усиление 
симпатических влияний на сердце.  

В
момент отказа от выполнения предельной физической нагрузки 

отмечены значимые сдвиги практически всех зубцов и сегментов ЭКГ 
(p<0,05), однако только величины зубцов P, Q, T и сегмента QRS в момент 
отказа "выходили" за границу физиологической нормы. Если резкое 
увеличение 
Р-зубца 
при 
этом 
является 
следствием 
выраженных 

симпатических влияний на сердце, то увеличение длительности QRS на этом 
фоне, 
наоборот, 
способствует 
нормальной 
работе 
сердца 
за 
счёт 

замедления внутрижелудочковой проводимости. Отсюда следует, что при 
физической работе до отказа предикторами предельной физической нагрузки 
со стороны сердечнососудистой системы являются высокий уровень ЧСС, 
"выход" за физиологические диапазоны нормы зубцов P, Q, T и сегмента 
QRS, превышение фонового уровня МОК в 2-3 раза. Заметим, что такого 
рода изменения носят функциональный характер, поскольку возникают лишь 
в момент предельной физической нагрузки, а исчезают после 6-ти 
минутного восстановления.

На ЭМГ отмечалась тенденция к снижению числа турнов и средней 

амплитуды ЭМГ, что позволило говорить о снижении мышечного усилия у 

испытуемых [2], откуда следует, что  испытуемые достигли предела своих 
физических возможностей. 

Таким образом, 
предикторами предельно допустимой физической 

нагрузки являются высокий уровень ЧСС, "выход" за физиологические 
диапазоны нормы зубцов P, Q, T
и сегмента
QRS, превышение фонового 

уровня МОК в 2-3 раза и  снижение мышечного усилия.

ЛИТЕРАТУРА
1.
Ландырь А.П., Ачкасов Е.Е., Медведев И.Б. Тесты с дозируемой 

физической нагрузкой в практике спортивной медицины. М., 2014.

2.
Прянишникова О.А., Городничев Р. М., Городничева Л.Р., 

Ткаченко А.В. // Теория и практика физической культуры. 2005. №9. С.69. 

3.
Руководство по кардиологии: Практическое пособие. /Под ред. 

В.Н. Коваленко. Киев., 2008

4.
Медик В.А., Токмачев М.С. Математическая статистика в 

медицине: Учебное пособие. М., 2007.

PHYSIOLOGICAL INDICATORS AT THE LIMIT ALLOWABLE

PHYSICAL LOADS

N.A. Fudin, S.Ya. Klassina, Yu.Ye. Vaguine, S.N. Pigareva

Laboratory of systemic mechanisms of sports activities (supervisor 
N.A. Fudin,

RAS Associate Member) Federal State Budgetary Scientific Establishment

P.K. Anokhin  Institute of Normal Physiology, Moscow.

n.fudin@mail.ru

Keywords: limit allowable physical load, predictors of refusal from the 
load, electrocardiogram, electromyogram

The purpose of this study was to evaluate
the physiological 

indicators in subjects at the time of refusal to perform the limit 
allowable physical load.
METHODS. 

The study involved 25 males aged 18, 4 ± 0, 3 year. Subjects 

performed a test with increasing in intensity step-dosed physical load 
on the cycle ergometer. At the same time, theу were in the following 
states: "background" (2.5 min); "warm up – 60 W" (2 min); "step-dosed 
physical load with increasing intensity with increments of 20 W, from 
80 W to 120 W" at constant pedaling speed of 60 rev/min (1 min for each 
load stage); physical load at the stage of 140 W up to the failure at 
the same pedaling speed, and "recovery" (6 minutes). “Sports Art 5005” 
ergometer was used for load testing, and the testing itself was 
conducted under ECG and EMG control. Registration of superficial EMG 
was made on the right quadriceps followed by the analysis of average 
amplitude (aA, mV) and the number of turns. ECG was recorded in I 
standard lead and in V5. The heart rate (HR, bpm), the amplitude of the 
waves (P,
Q, R, S, and T) and segments (QRS, ST) on the ECG were 

assessed. 

In addition, the rotation speed of bicycle ergometer pedals was 

estimated (f, rpm) using a “SIGMA bc_509” device (Germany), whose 
sensor was attached to a bicycle ergometer pedal. The vegetative index 
of Kerdo (KI, %), stroke volume (SV, ml), cardiac output (CO, l/min) 
were calculated [1]. Blood pressure was measured in the "background" 
status, at  the moment of failure to take the load and after the 
"recovery". The obtained data were statistically processed using 
nonparametric statistical methods. The statistical significance of the 
differences between the same indicators was  estimated using the 
Wilcoxon test [4].
RESULTS. 

The moment of failure to perform the limit allowable physical load

by subjects was associated with pronounced intensifying of sympathetic 
effects on the heart, which was evidenced by KI rise from 13.1 ± 2.6 to 
58.4 ± 2.4% (p <0,05), systolic blood pressure increase from 122.6 ± 
2.2 to 150.7 ± 3.9 mmHg (p <0.05), and a trend towards diastolic blood 
pressure increase. SV significantly improved from 69.7 ± 2.1 to 82.2 ± 
5.1 mL (p <0.05), and CO   from 5.9 ± 0.2 to 14.8 ± 1.1 l/min (p 
<0.05). There was observed a marked HR increase from 85.1 ± 2.07 to 
173.4 ± 3.1 bpm (p <0.05).

At the time of failure, the ECG showed an expressed increase in 

the P-wave amplitude from 0.1 ± 0.01 to 0.8 ± 0.21 mV (p <0.05), 
reflecting the excitation of atrial and sinus node in particularly. 
Elongation of the QRS complex from 92.1 ± 2.74 ms to 182.0 ± 9.78 ms (p 
<0.05) was observed, that was indicative of intraventricular conduction 
delay. 
The 
Q-wave, 
reflecting 
the 
interventricular 
septum 

depolarization, at the time of failure deepened from -0.1 ± 0.01 to 0.3 ± 0.05 mV (p <0.05), which is probably
caused by insufficient 

oxygen supply to the myocardium. The R-wave amplitude tended to 
decrease. According to V.N. Kovalenko (2008), deepening of the S-wave 
from -0.5 ± 0.07 to -0.9 ± 0.11 mV (p <0.05) with a tendency towards 
the R-wave decrease reflects a deviation of the heart electrical axis 
[3]. There was a decrease of the T-wave amplitude from 0.5 ± 0.04 to 
0.1 ± 0.1 mV (p <0.05), which was probably a consequence of 
intensification of sympathetic effects on the heart. 

The moment of failure to take the limit allowable physical load

was associated with significant shifts of virtually all waves and 
segments on the ECG (p <0.05), but only the values of the P, Q, T waves 
and the QRS-segment at the time of failure were “beyond” the 
physiological limit. If a sharp increase of the P-wave is the result of 
expressed sympathetic effects on the heart, then the elongation of the 
QRS, on the contrary, contributes to the normal heart activity due to 
the intraventricular conduction delay. It means that, in case of 
physical work to failure, cardiovascular predictors of the limit 
allowable physical load are represented by high level of  heart rate; 
P, Q, T waves and QRS-segment went out from   ranges of physiological 
norm , and CO was  exceeding the background level in 2-3 times. It 
should  be noted that such changes are functional, because they occur 
at marginal physical load and disappear following 6 minutes of 
recovery.

The EMG registered a tendency towards reduction of the number of 

turns and the EMG average amplitude, which allowed talking about a 
decrease in the subjects’ muscular force [2]. Сonsequently, the 
subjects reached the limit of their physical abilities.

Thus, predictors of the limit allowable level of physical load may 

be the high level of  heart rate; way out P-wave, Q-wave, T-wave and 
QRS from ranges of physiological norm ; the increasing of cardiac 
output over the background level in 2-3 times and the decreasing of
muscle force. 
REFERENCES
1.
Landyr A.P., Achkasov E.E., Medvedev I.B. Tests with dosed 

physical load in the practice of sports medicine. M., 2014.
2.
Pryanishnikov O.A., Gorodnichev R.M., Gorodnicheva L.R., Tkachenko 

A.V. // Theory and Practice of Physical Culture. 2005. №9. Р. 6-9.
3.
Cardiology Guidelines: A Practical Guide
/ Under ed. of V.N. 

Kovalenko. Kiev., 2008.
4.
Mediк
V.A., Tokmachev M.S.
Mathematical Statistics in Medicine: 

Textbook. M., 2007.
DOI:10.12737/12480

ВЛИЯНИЕ МЕТОКСАМИНА НА СОКРАТИМОСТЬ МИОКАРДА

НОВОРОЖДЕННЫХ КРЫС

И.И. Хабибрахманов1, Н.И. Зиятдинова
1,

А.Л. Зефиров
2, Т.Л. Зефиров1

1 Кафедра анатомии, физиологии и охраны здоровья человека (зав. 

каф. - докт. мед. наук, проф. Т.Л.Зефиров) Казанского (Приволжского) 
федерального университета; 2Кафедра нормальной физиологии (зав. каф. –

чл.-корр. РАН, проф. А.Л. Зефиров) Казанского государственного 

медицинского университета

zefirovtl@mail.ru

Ключевые слова: сердце, инотропия, адренорецепторы, постнатальный 

онтогенез.

Адренорецепторы (АР) являются посредниками биологических эффектов 

симпатической нервной системы. Известно, что α1-АР участвуют в регуляции
кровообращения,
вызывая
сужение
просвета
основных
артерий
[3].
В 

настоящее время показано наличие трех подтипов α1-AР: α1A-, α1B- и α1D-AР 
[1].
Выявлены различия в реакции работы сердца на блокаду разных 

подтипов 
α1-АР
[4]. 
Возможно, 
что 
α1-AР 
сердца 
контролируют 

многочисленные адаптивные процессы. В самом сердце α1Аи α1В подтипы 

адренорецепторов наиболее плотно представлены в миокарде, тогда как α1DАР 
в 
основном 
расположены 
в 
коронарных 
артериях 
эпикарда 
и 

гладкомышечных клетках [2]. Целью исследования явилось изучение in
vitro влияния стимуляции α1-AР на сократимость миокарда крыс 1-но и 20ти недельного возраста.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 25
белых беспородных крысах 20-ти и 1
недельного 
возраста. 
Наркоз 
25 
% 
раствор
уретана, 
вводили