Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. 7
1.1. Биологические основы полного голодания . 7
1.2. Краткий обзор использования дозированного голодания современной медициной. 30
1.3. Научные исследования влияния дозированного голодания на физические возможности человека. 36
Глава 2. Цель, задачи, методы и организация исследования . 42
2.1. Цель и задачи исследования. 42
2.2. Методы исследования. 42
2.2.1. Анализ данных, содержащихся в научной литературе. 42
2.2.2. Опрос (собеседование). 43
2.2.3. Педагогический эксперимент. 43
2.2.4. Медико-биологические методы. 48
2.2.5. Методы математической статистики. 50
2.3. Организация исследования. 51
Глава 3. Экспериментальная часть . 53
3.1. Содержание предварительного эксперимента . 53
3.2. Результаты предварительного эксперимента. 55
3.3. Содержание основного эксперимента. 70
3.4. Результаты основного эксперимента. 71
Глава 4. Обсуждение результатов исследования. 76
4.1. Влияние однократного кратковременного голодания и последующей тренировки на показатели функционального состояния . 76
4.2. Влияние однократного кратковременного голодания и последующей тренировки на уровень развития физических качеств. 77
Заключение 80
Выводы 82
Практические рекомендации 84
Библиография 88
Приложения 96
- Биологические основы полного голодания
- Цель и задачи исследования.
- Содержание предварительного эксперимента
- Влияние однократного кратковременного голодания и последующей тренировки на показатели функционального состояния
Введение к работе
Актуальность темы. За последние годы проблема полного голодания, применяемого с целью достижения положительного воздействия на организм человека, всё более привлекает к себе внимание исследователей. В настоящее время дозированное голодание рассматривается в качестве достаточно адекватной модели при решении многообразных вопросов: выживаемости, регенерации, самосовершенствования, компенсации функций и тому подобных аспектов адаптации. Голодание также находит своё применение при изучении нейрофизиологических, эндокринологических, биофизических, биохимических и многих других проблем (2, 21, 22, 29, 59).
Трудно найти в настоящее время какую-либо область теоретической медицины и биологии, где не использовались бы материалы, полученные при экспериментальном голодании.
Но голодание представляет интерес не только в сфере биологии и медицины. В физической культуре и спорте дозированное голодание тоже может занять существенное место в связи с его специфическим влиянием на физические возможности человека. Так, согласно отечественным и зарубежным исследователям (Г.И.Бабенков; Г.А.Войтович; В.Б.Гурвич; Ю.С.Николаев; P.Bragg; H.Shelton; A. de Vries и др.), дозированное голодание положительно влияет на показатели силы, выносливости, быстроты, ловкости, гибкости, на скорость сенсорных реакций, координационные способности, терморегуляторную систему, остроту восприятия органов чувств, а также на умственные качества (мышление, воображение, внимание, память) (10, 21, 22, 52, 56, 99, 115).
Следует отметить, что одним из условий, существенно лимитирующим применение голодания в физической культуре, является недостаточная изученность конкретных физиологических механизмов, лежащих в основе положительного влияния голодания на те или иные физические качества и показатели функционального состояния. Здесь эмпирический опыт во многом опередил теоретические исследования.
Другим условием, вызывающим негативное отношение к применению дозированного голодания в физической культуре, является его мнимая парадоксальность, противоречие обыденной точке зрения. Изучение влияния голодания на физические возможности человека, несомненно, позволило бы прояснить некоторые спорные вопросы о его регулярном использовании в качестве дополнительного средства физической культуры в системе физического воспитания.
Проблема данного вопроса заключается в следующем противоречии: с одной стороны имеются экспериментально установленные факты о положительном влиянии голодания на физические возможности человека, с другой стороны, метод голодания не имеет места в теории и практике физической культуры и спорта.
Отдельные работы, выполненные в этом направлении, проведены в экспериментах над больными людьми в терапевтических целях. Наблюдения же над здоровыми людьми с целью выявления влияния голодания именно на здоровых людей и их физические возможности немногочисленны и малоизвестны, будучи оставленные без должного внимания. Так, например, малоизвестными остались работы Г.И.Бабенкова, В.Б.Гурвича, В.А.Пухова, неоднократно проводивших эксперименты на туристических группах, совершающих походы при полном воздержании от пищи; а также применение дозированного голодания болгарскими тяжелоатлетами.
В данной связи становится актуальным выявление влияния кратковременного воздержания от пищи на уровень развития физических качеств здоровых людей.
Цель исследования. Изучить влияние кратковременного воздержания от пищи на уровень развития физических качеств.
Рабочая гипотеза. Проводимое исследование основывалось на предположении о том, что применение кратковременного воздержания от пищи позволит выявить характер изменений показателей физических качеств человека, а также специфические изменения показателей его функционального состояния.
Объект исследования. Объектом исследования являлись мужчины 20-30 лет, практикующие здоровый образ жизни, относящиеся к основной медицинской группе, не занимающиеся каким-либо определённым видом спорта.
Предмет исследования. Воздействие кратковременного воздержания от пищи на функциональное состояние здорового человека и показатели его физических качеств.
Научная новизна. В результате проведённых исследований экспериментально установлено положительное влияние кратковременного голодания на уровень развития физических качеств здоровых людей 20-30 лет, что позволило впервые предложить использовать кратковременное голодание как средство физической культуры. Научно обоснована возможность использования кратковременного голодания в процессе тренировочных мероприятий для усиления эффекта от физических упражнений. Разработаны практические рекомендации по организации и проведению кратковременного голодания, используемого для целенаправленной коррекции физического состояния.
Практическая значимость. Применение кратковременного голодания позволяет улучшить общее самочувствие, повысить физическую работоспособность, оказывать положительное влияние на уровень развития физических качеств и функциональное состояние здоровых людей, тренировать способность волевой психорегуляции и адаптационные возможности организма. Представленные материалы могут быть использованы в теории и практике физической культуры и спорта, а также в практике здорового образа жизни.
Положения, выносимые на защиту:
1. Кратковременное голодание как безопасный метод, не оказывающий отрицательного воздействия на функциональное состояние человека.
2. Положительное влияние кратковременного голодания на уровень развития физических качеств.
3. Регулярное применение кратковременного голодания как средство физической культуры.
Биологические основы полного голодания
В настоящее время имеется достаточно большое количество работ, посвященных изучению биологических процессов, происходящих в организме животных и человека при полном воздержании от пищи. Сейчас уже накоплен большой материал о патофизиологических и физиологических механизмах голодания, проведены широкие экспериментальные работы по нейрофизиологии голода и насыщения, всесторонне изучается биохимия голодания.
Глубокое и разностороннее изучение патофизиологии голодания было проведено школой академика В.В.Пашутина (1902). Его многочисленные ученики (П.М.Альбицкий, В.А.Манассеин, И.Л.Охотин, Р.Я.Розенбах и др.), проводившие опыты с полным экспериментальным голоданием животных, исследовали величину запасов организма, которые могут быть использованы до наступления смерти. Эксперименты показали: величина запасов, которые организм может использовать при голодании до наступления смерти, в среднем равняется 40-45% его веса (4, 45, 61, 72).
Была выявлена зависимость потери веса от периода голодания, возраста животных, а также от наличия воды. Установлено, что голодание с употреблением воды легче переносится и сопровождается менее интенсивными потерями веса, чем при «безводном» голодании. При голодании без воды расщепление ткани происходит более интенсивно, так как путём окисления содержащегося в тканях водорода до воды восполняется недостаток последней. (18, 20, 45, 87).
Наибольшая потеря веса наблюдается в самый первый период голодания, затем постепенно потеря веса в каждый равный промежуток времени всё более и более уменьшается. (12, 41, 52, 54, 88).
Как правило, чем моложе биологический объект, тем интенсивнее он теряет в весе при голодании. (56, 61, 88).
Многие работы касались данных патологоанатомического исследования органов при предельном полном голодании животных, доведённом до смерти. Авторы этих работ установили, что центральная нервная система, головной мозг при голодании страдают лишь в последнюю очередь. (45, 46).
Достоверно установлено, что при прекращении поступления пищи в организм питание в буквальном смысле не прекращается, т.к. организм начинает использовать внутренние резервы как полноценное питание. (2, 19, 22, 30, 38, 43, 50, 52, 53, 54, 57, 60, 65, 77 и др.).
По определению В.В.Пашутина «голодание есть состояние организма, когда его траты не восполняются извне и он вынужден существовать за счёт своих собственных ресурсов» (65).
Согласно И.В.Давыдовскому: «... сущность голодания, какова бы не была его этиология, остаётся биологическим феноменом; человек и животное здесь существенных различий не имеют: утилизация внутренних ресурсов собственного тела подчиняется и тут и там определённым биологическим закономерностям дезинтеграции и распада органических веществ как проявление высшего напряжения приспособительных свойств, интенсификации их с последующим угасанием» (27).
Наиболее общей закономерностью при всех видах голодания является использование «тканевых запасов» (В.В.Пашутин) или, по выражению F.Benedict, переход на «эндогенное питание», т.е. использование энергетических и пластических веществ, высвобождающихся при медленной атрофии определённой части собственных тканей и структур организма. (83).
Атрофические изменения (простая атрофия) в различных органах и тканях распространяются лакунарно и их выраженность в целом оказывается пропорциональной длительности голодания. (3, 36,45, 72,107).
Установлено, что при голодании происходит изменение направленности «внутреннего питания» между органами. Основным доказательством этого положения служит тот факт, что к моменту гибели животных от голода обнаруживается крайняя неравномерность потерь веса различных органов и тканей. Наибольшие потери несёт жировая ткань - 97% от первоначального веса, печень и селезёнка - 53-60%, скелетные мышцы - 30%, кровь - 26%, почки - 25%, кожа - 20%, кишечник - 18%, кости - 13%, нервная система -3,9%, сердце - 3,6% , мозговая ткань практически не теряет собственного веса. Таким образом, была открыта закономерность исключительной важности: расходование «внутренних резервов» различными органами и тканями идёт далеко не равномерно - чем более важен для жизнедеятельности какой-либо орган и ткань, тем меньше они теряют в весе и наоборот, т.е. «жизненно важные» органы и ткани существуют за счёт «второстепенных» органов и тканей. (5, 22, 39, 44, 52, 88, 100).
Глубокая перестройка обменных процессов во время голодания направлена на лучшее использование резервных веществ, максимальное ограничение потребностей тех органов и тканей, которые имеют «меньшее значение» для сохранения жизни, и на перераспределение веществ от «менее к более жизненно важным» органам. (5, 32,62,67,110).
В.В.Пашутин отмечает следующее: «ткань нервных центров и органы чувств обильно пользуются запасами других частей тела, удерживая свой весовой «статус-кво» до самых последних моментов голодания. Смысл такого устойчивого состояния нервного прибора понятен. Аппарат этот предназначен для развития особых сил, с помощью которых он управляет деятельностью почти всех элементов тела, а потому естественно, что при столь важной функции этого аппарата он не имеет никаких других, так сказать, чисто питательных назначений, в смысле снабжения крови теми или другими веществами» (65).
Таким образом, сохранение гомеостаза при голодании в общих чертах сводится к поддержанию «жёстких констант» организма на постоянном уровне за счёт изменения «констант лабильных». (6, 7, 8).
Цель и задачи исследования.
Цель настоящего исследования - изучить влияние кратковременного воздержания от пищи на уровень развития физических качеств. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи: 1) определить оптимальный срок голодания, являющийся эффективным и безопасным; 2) выявить изменения показателей физических качеств и функционального состояния испытуемых в процессе кратковременного голодания и восстановительного периода; 3) выявить влияние последующих тренировок на уровень развития физических качеств и показателей функционального состояния, обусловленных предшествующим кратковременным голоданием. Для решения поставленных в работе задач использовались следующие методы исследования: I. Анализ данных, содержащихся в научной литературе. II. Опрос (собеседование). III. Педагогический эксперимент. IV. Определение показателей физических качеств. V. Медико-биологические методы. VI. Методы математической статистики. Анализ литературы позволил определить направление работы, сформулировать задачи исследования, выбрать наиболее рациональные пути их решения. Изучение и анализ литературных источников позволил также определить состояние изучаемой проблемы в настоящее время, уровень её актуальности и разработанности в науке. В процессе работы над выбранной проблемой анализировались источники, освещающие важнейшие вопросы оздоровительного влияния дозированного голодания на организм человека, попытки совмещения использования дозированного голодания с занятиями физической культурой и спортом. Проводился анализ работ отечественных и зарубежных авторов, посвященных изучаемой проблеме. Всего было изучено и проанализировано 120 литературных источников, из них 28 зарубежных. Метод собеседования применялся с целью выявления теоретической и психологической подготовленности участников эксперимента. При опросе было обязательным предоставление каждым испытуемым медицинской карты для проверки наличия или отсутствия противопоказаний для данного эксперимента. Собеседование имело целью проверить, что каждый испытуемый лично знает о голодании, он должен был иметь основные сведения из литературы на данную тему, понимать разницу между полным голоданием и хроническим недоеданием, знать различие дозированного голодания с патологическим голоданием, убедиться в безопасности кратковременного воздержания от пищи, лёгкости осуществления предстоящего эксперимента. Поскольку восстановительное питание является не менее важным, чем само пищевое воздержание, то каждый испытуемый должен был располагать достаточной информацией о грамотном проведении восстановительного периода. Настоящее исследование проводилось на базе Спасо-Перовского госпиталя Мира и Милосердия г.Москвы, в отделении физиотерапии и ЛФК. Исследование проводилось с мужчинами в возрасте 20-30 лет, относящимися к основной медицинской группе и не имеющими противопоказаний для занятий физической культурой и спортом, а также для проведения голодания. Контингент - 30 человек. Из данного контингента было сформировано 2 группы по 15 человек. I группа (контрольная). К ней относятся мужчины 20-30 лет, практикующие здоровый образ жизни, не занимающиеся спортом. II группа (экспериментальная). К ней относятся мужчины 20-30 лет, практикующие здоровый образ жизни, не занимающиеся спортом. Из данной группы 11 человек практикуют голодание впервые. Педагогический эксперимент в настоящем исследовании характеризовался как многоэтапное исследование. Контрольная группа участвовала только в основном эксперименте. Экспериментальная группа участвовала сначала в предварительном эксперименте, а затем в основном совместно с контрольной группой. Предварительный эксперимент проводился следующим образом: была осуществлена серия ежемесячных голоданий. Количество голоданий в предварительном эксперименте - 4. Первое, второе и третье голодание было продолжительностью 3 дня, четвёртое - продолжительностью 4 дня. Восстановительный период был равен периоду голодания. Во время эксперимента все показания измерялись в зале ЛФК на отделении физиотерапии. Обследование проводилось по следующей схеме: 1-ое обследование проводилось в последний день перед началом голодания; 2-ое обследование проводилось в последний день голодания; 3-е обследование проводилось в последний день восстановительного периода. Предварительный эксперимент имел целью выявить характер влияния кратковременного голодания (3-4 дня) на уровень развития физических качеств. В процессе проведения предварительного эксперимента прослеживалась динамика показателей функционального состояния и физических качеств у обследуемых экспериментальной группы.
Содержание предварительного эксперимента
В ходе предварительного эксперимента нами был применён метод добровольного контролируемого голодания продолжительностью 3-4 дня. Частота применения (1 раз в месяц) была определена по рекомендациям специалистов (P.Bragg; Ю.С.Николаев [56, 99]). Перед началом эксперимента испытуемым экспериментальной группы была дана схема проведения голодания со следующими предписаниями: 1. Полное воздержание от пищи (в том числе и от соков). 2. Употребление оптимального количества воды (желание пить воду во время голодания обычно невелико и на него можно положиться как на обеспечивающее удовлетворение потребности организма в воде на голоде. Полный отказ от воды был запрещён). 3. Употребление воды оптимального качества (вода должна быть комнатной температуры, не содержащей в себе химических примесей). Хлорированная вода запрещалась, допускалась отфильтрованная, кипячёная, дистиллированная и талая вода. 4. Ежедневные водные процедуры (ванная или контрастный душ). 5. Избегать переохлаждение (сохранять тепло, особенно на ногах). 6. Абсолютное исключение всех видов лекарств. 7. Организация двигательного режима по самочувствию (не доводя до утомления). 8. Положительный эмоциональный настрой. Для правильного проведения восстановительного периода испытуемым были даны следующие рекомендации: 1) постепенность перехода на питание; 2) избегать эмоционального перевозбуждения, связанного с пищевой эйфорией, а также переедания; 3) исключение ненатуральных продуктов питания (по возможности). Для восстановительного питания испытуемым была предложена следующая схема: 1-й день. Завтрак - фруктовые или овощные соки по 100 грамм через каждые 20 минут. Обед - фрукты и овощи (сырые или тушеные). Ужин - то же, что и обед. 2-й день. Кисломолочные продукты (кефир, простокваша и т.д.), фрукты или овощной салат. Та же схема в обед и ужин. 3-й день. Переход на обычный режим питания, желательно без консервированной, рафинированной и любой неудобоваримой пищи. Выход из 4-дневного голодания проводился по этой же схеме. Обследования при каждом голодании проводились 3 раза: 1-е обследование - в последний день перед голоданием; 2-е обследование - в последний день голодания; 3-е обследование - в последний день восстановительного периода. При 1-ом обследовании измерения проводились в следующем порядке: после захода в зал ЛФК испытуемые переодевались в спортивную форму и располагались на циновках в положении лёжа для предварительной релаксации, на которую уделялось 10 минут. В это время незаметно для испытуемых проводилось измерение частоты дыхания визуальным способом. После окончания релаксации испытуемые поднимались и проводились измерение в следующей последовательности - рост, вес, окружность грудной клетки, пульсометрия, артериальное давление, кистевая динамометрия, проба Штанге, контрольная пауза, проба Ромберга, теппинг-тест, Гарвардский степ-тест. После степ-теста следовал отдых до нормализации пульса и дыхания, затем обследование возобновлялось и продолжалось в следующем порядке - подвижность позвоночного столба, выполнение «угла» на время, вис на перекладине хватом сверху на время, отжимания в упоре лёжа и приседания на одной ноге. После окончания обследования испытуемые отпускались. При 2-ом обследовании измерения проводились в той же последовательности, что и при 1-ом, за исключением Гарвардского степ-теста. При 3-ем обследовании измерения и их последовательность были идентичны схеме 1-го обследования. Все обследования проводились в вечернее время. В результате исследований, проведённых в процессе предварительного эксперимента, был выявлен характер изменений показателей функционального состояния и физических качеств. Рост. Данная величина являлась стабильной и поэтому измерение длины тела испытуемых проводилось только один раз при 1-ом обследовании накануне предварительного эксперимента. Полученные данные были взяты за постоянную величину. Масса тела. В процессе предварительного эксперимента отмечалось быстрое снижение массы тела в период воздержания от пищи - за 3-4 дня испытуемые теряли в весе от 3 до 4 кг, т.е. в среднем по 1 кг в сутки. В период восстановления отмечалось быстрое повышение массы тела, однако к последнему дню восстановительного периода масса тела испытуемых окончательно не стабилизировалась. Это свидетельствовало о том, что интенсивность падения массы тела при кратковременном голодании несколько превышает интенсивность увеличения массы тела при восстановлении (рис. 1). При проведении повторных курсов голодания у испытуемых наблюдалась тенденция к нормализации массы тела, т.е. в процессе предварительного эксперимента было выявлено нормализующее влияние кратковременного голодания на массу тела. Отмечалось увеличение массы тела у испытуемых, имеющих астеническое сложение. У тех испытуемых, сложение которых было близко к нормостеническому, масса тела существенно не изменилась (таблица 1). Окружность грудной клетки. В период голодания было отмечено незначительное уменьшение окружности грудной клетки у испытуемых. К концу восстановительного периода показатели окружности грудной клетки возвращались к исходным величинам (рис. 2).
Влияние однократного кратковременного голодания и последующей тренировки на показатели функционального состояния
Не только в основном эксперименте, но и в многократных повторных исследованиях эффектов кратковременного голодания показано достоверное повышение индекса Гарвардского степ-теста на 3-4-й день восстановления (р 0,05). Увеличиваются также показатели функциональных проб с задержкой дыхания, оптимизируется частота дыхания (р 0,05).
Улучшение кардиореспираторных функций после однократного кратковременного голодания может использоваться как благоприятное условие для дальнейшего развития аэробных возможностей организма путём последующих систематических тренировок. К сожалению, в последующей тренировке контрольной и экспериментальной групп мы не стремились к совершенствованию аэробных возможностей занимающихся. Таким образом, была упущена возможность использовать благоприятное воздействие кратковременного голодания для совершенствования аэробных возможностей организма. Последующая тренировка была нацелена на развитие именно тех физических качеств, показатели которых одновременно являлись тестами для оценки эффекта кратковременного голодания. Показатели кардиореспираторных функций в нашей работе используются в основном для оценки здоровья как доказательство того, что оно не страдает ни в результате однократного голодания, ни в результате последующей тренировки. Показатели нервно-соматических функций.
Показатели стато-координационной пробы Ромберга достоверно улучшаются как в ходе кратковременного голодания, так и особенно при восстановлении после него, что свидетельствует о положительном воздействии кратковременного голодания на нервно-соматические функции организма, что отмечают также и Гурвич В.Б. [10], Заиров Г.К. [15], Николаев Ю.С. [56]. Поскольку в серии последующих тренировочных занятий поза Ромберга была включена как одно из обязательных упражнений, время удержания её удалось не только сохранить на высоком уровне, обусловленном голоданием, но и достоверно повысить путём последующих тренировок.
Результаты теппинг-теста как показателя лабильности нервной системы также достоверно улучшались в результате кратковременного голодания. Поскольку теппинг-тест не был включён в серию последующих упражнений основного эксперимента, его высокий уровень, обусловленный применением голодания, не сохранился. К концу педагогического эксперимента результаты теппинг-теста вернулись к исходному уровню. Таким образом и результаты нервно-соматических тестов подтверждают отсутствие отрицательных влияний кратковременного голодания на здоровье человека.
Многократными исследованиями эффектов кратковременного голодания выявлено достоверное улучшение показателей физических качеств на 3-4 день восстановления.
Показатели кистевой динамометрии, статической и динамической выносливости, а также показатели гибкости имели тенденцию к уменьшению в период голодания, однако на 3-4 день восстановления все показатели физических качеств увеличились достоверно выше исходного уровня (р 0,05). Таким образом, было показано положительное влияние однократного кратковременного голодания на уровень развития физических качеств.
Использование последующих систематических физических тренировок позволило не только сохранить высокий уровень развития физических качеств, обусловленный однократным кратковременным голоданием, но и ещё более увеличить его сверх этого высокого уровня.
Показатели кистевой динамометрии, статической и динамической выносливости и гибкости улучшились в результате проведённого педагогического эксперимента, благодаря чему выявлено положительное воздействие кратковременного голодания на тренируемость физических качеств.
Если говорить о достоверности большего прироста физических качеств в экспериментальной группе по сравнению с контрольной, тренировавшейся целый месяц, то по большинству качеств этот прирост по t-критерию Стьюдента недостоверен. Достоверностью отличались показатели пробы Ромберга и приседаний на одной ноге (р 0,05). Недостоверностью отличались показатели кистевой динамометрии, отжиманий в упоре лёжа, выполнения «угла», виса на перекладине и показатели гибкости позвоночного столба (р 0,05). Мы применили Z-критерий или «критерий знаков», который оценивает достоверность явления по соотношению положительных и отрицательных изменений. Поскольку прирост исследуемых показателей физических качеств в экспериментальной группе во всех случаях был выше, чем в контрольной, то согласно Z-критерию это явление следует считать достоверным с вероятностью ошибки р 0,01.
