Содержание к диссертации
Введение
CLASS Глава 1. Обзор литературы 1 CLASS 0
CLASS Глава 2. Цели, задачи и методы исследования 3 CLASS 4
2.1. Цели и задачи исследования... 34
2.2. Методы исследования 34
2.2.1. Изучение состояния вопроса по литературным источникам 34
2.2.2. Газоанализ по методу Дугласа — Холдена 34
2.2.3. Исследование параметров внешнего дыхания 35
2.2.4. Метод оксигемографии 36
2.2.5. Моделирование физических нагрузок, адекватных изучаемой физической деятельности 38
2.2.6. Метод педагогического эксперимента 39
2.2.7. Метод математической статистики 39
Глава 3. Лабораторные исследования и пробные педагогические эксперименты 41
3.1. Первая серия экспериментов: исследование и сравнение гипоксемических сдвигов, вызываемых предельными задержками дыхания в условиях покоя и в физической нагрузке . 41
3.2 Вторая серия экспериментов: проведение испытаний по тесту на определение максимальных аэробных возможностей 43
3.3. Первый этап третьей серии экспериментов: проведениями вариантов исследования регламентированных режимов дыхания (РРД) 45
3.3.1. Первый вариант исследования 47
3.3.2. Второй вариант исследования 47
3.3.3. Третий вариант исследования 55
3.3.4. Четвёртый вариант исследования 57
3.3.5. Пятый вариант исследования 63
3.3.6. Шестой вариант исследования 66
3.3.7. Седьмой вариант исследования 72
3.3.8. Восьмой вариант исследования 74
3.3.9. Анализ влияния РРД на дыхательную систему и выводы 77
3.4. Второй этап 3-й серии экспериментов: проведение пробных педагогических экспериментов по изучению влияния некоторых
РРД на эффективность одноразового тренировочного процесса... 79
Глава 4. Педагогический эксперимент. результаты и обсуждение 86
4.1. Первый и второй этапы четвёртой серии экспериментов по определению исходных уровней: работоспособности в тесте на VO2 max и результатов соревнований в беге на 1000 метров 86
4.2. Первый и второй этапы пятой серии экспериментов по определению конечных уровней: работоспособности в тесте на V02 max и результатов соревнований в беге на 1000 метров 95
4.3. Выводы и рекомендации 116
4.4. Приложение. Методические указания к тренировочной программе по системе РРД 118
Литература 121
- Изучение состояния вопроса по литературным источникам
- Газоанализ по методу Дугласа — Холдена
- Первая серия экспериментов: исследование и сравнение гипоксемических сдвигов, вызываемых предельными задержками дыхания в условиях покоя и в физической нагрузке
- Первый и второй этапы четвёртой серии экспериментов по определению исходных уровней: работоспособности в тесте на VO2 max и результатов соревнований в беге на 1000 метров
Введение к работе
Актуальность проблемы. Рост спортивных достижений непосредственно связан с повышением эффективности тренировочного процесса и является следствием научных внедрений во все разделы подготовки спортсменов. Сейчас уже не вызывает сомнений то, что этот дальнейший процесс может быть осуществлен только путем глубоких научных исследований во всех звеньях и на всех этапах становления спортивного совершенства с использованием смежных наук.
В настоящее время уже недостаточно эмпирических сведений о практической значимости и ценности тех или иных педагогических средств и методов тренировки. Большие резервы повышения эффективности подготовки спортсменов заложены в дальнейшем развитии научно-исследовательской работы по ускорению внедрения новых данных, средств и методов тренировки. Дальнейший рост достижений предъявляет большие требования к более точным и глубоким знаниям биологической сущности средств и методов тренировки. В этом заключается один из основных принципов научного подхода к спортивной тренировке.
На всех этапах становления спортивного совершенства важно знать динамику роста функциональных возможностей организма, резервы его систем и органов (Калинченко А.И., 1981, Костюченко В.Ф., 2005).
Традиционный подход к выбору методов и средств спортивной тренировки не позволяет расширить диапазон адаптационных возможностей и повысить эффективность тренировок без дальнейшего увеличения объема и интенсивности тренировочных занятий, которые приближаются к предельным.
В этих случаях возникает необходимость поиска средств и методов повышения интенсивности адаптационных процессов без дальнейшего увеличения объема и интенсивности тренировок. Научных сведений об этом чрезвычайно мало и они касаются, в основном, рационализации распределения нагрузок в тренировочном микроцикле и характера повышения их в процессе тренировки (Харре Д., 1971).
В-связи с этим возникает необходимость использования физиологических резервов организма. В этом направлении могут оказаться весьма перспективными методы и средства локального воздействия на отдельные системы организма. Основной целью таких методов должна быть интенсификация отдельных процессов, избирательно направленная на создание крайних сдвигов в организме, в его отдельных системах и органах, вызывающих нарушение гомеостазиса. Одним из лучших средств, изменяющих гомеостазис, может стать сочетание мышечной деятельности с различными регламентированными режимами затрудненного дыхания, вызывающими недостаток кислорода.
Гипотеза: учитывая полезное действие углекислого газа на сердечнососудистую систему, свойства крови и на дыхательные возможности, есть все основания предположить, что различные, гиповентилируемые режимы дыхания повысят резервные возможности организма гипоксическо-гиперкапническими воздействиями и увеличат работоспособность в беге за счет как аэробных, так и анаэробных возможностей.
Цели и задачи исследования. В настоящей работе была поставлена цель: изучить влияние различных регламентированных режимов дыхания в беге на функциональные возможности дыхательной системы и эффективность тренировочного процесса бегунов и разработать методику их применения в спортивной практике. В связи с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:
Исследовать и сравнить гипоксемические сдвиги в организме, вызываемые задержками дыхания в покое и в физической нагрузке.
Изучить способность человека в физической нагрузке произвольно управлять дыханием в различных дыхательных режимах.
Исследовать и сравнить сдвиги, наступающие в системе дыхания в результате применения в дозированных нагрузках различных регламентированных режимов дыхания.
Изучить влияние различных регламентированных режимов дыхания на аэробные и анаэробные возможности испытуемых и на эффективность тренировочного процесса.
Обучить технике выполнения каждого РРД при применении в педагогической практике.
Объектом исследования : процесс совершенствования функциональных возможностей дыхательной системы.
Предмет исследования - динамика работоспособности бегунов в зависимости от регламентированных режимов дыхания.
Методология и методика исследования. Теоретической и методологической основой исследования явились труды ведущих отечественных и зарубежных ученых в области теории и практики физической культуры и спорта, медиков, биохимиков, физиологов - специалистов в области физиологии и патологии дыхания, а также физиологии спорта. Для решения поставленных задач был применен комплекс методов исследования: 1) Изучение состояния вопроса по литературным источникам; 2) Газоанализ по методу Дугласа-Холдена; 3) Исследование параметров внешнего дыхания; 4) Метод оксиге-мографии; 5) Моделирование физических нагрузок, адекватных изучаемой
физической деятельности; 6) Метод педагогического эксперимента; 7) Метод
) математической статистики. Применяемый комплекс методов позволяет достаточно полно осветить различные стороны рассматриваемой проблемы.
Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке системы регламентированных режимов дыхания (РРД), широко и разнонаправлено влияющих на резервы дыхательной системы. Впервые представлена физиологическая характеристика восьми различным регламентированным режимам дыхания, определены их различия и влияние на диапазон аэробных и анаэробных возможностей. Метод регламентированно-управляемых режимов дыхания позволяет вызывать в организме крайние сдвиги как аэробного, так и анаэробного характера, которые невозможно достичь при обычном дыхании. Показан механизм такого действия. Нетрадиционный подход к развитию
выносливости в беге позволил в тренировках значительно интенсифицировать адаптационные возможности организма за счет различных вариантов гиповентилируемого дыхания, вызывающих гипоксию, гиперкапнического характера, преимущественно отличающуюся от высотной (гипокапническои) гипоксии.
Теоретическая значимость: В результате лабораторных исследований РРД в беге умеренной мощности выявлено:
1,- максимальный диапазон предельно гиповентилируемого дыхания составляет 66-76%.
2.- максимальный резерв диффузионной способности легких для кислорода находится в пределах 180-206%.
3.- переносимость максимального дефицита кислорода составляет 42-52%, а гиперкапнии - 150-160%.
4.- максимальная активизация механизмов аэробного энергообеспечения находится в пределах 136-138%.
Составлены методические разработки к применению и преподаванию различных регламентированных режимов дыхания для различных кафедр, связанных с циклическими видами спортивной деятельности.
Практическая значимость настоящего исследования состоит в том, что в лабораторных условиях в физических нагрузках были исследованы различные регламентированно-управляемые режимы дыхания, которые значительно увеличивают диапазон максимальных аэробных и анаэробных возможностей. Экспериментально проверено и научно доказано, что спортсмены экспериментальной группы, тренировавшиеся по системе РРД, повысили работоспособность в тесте со ступенчато нарастающей нагрузкой достоверно значительно больше, чем спортсмены контрольной группы, за счет большего увеличения аэробных и анаэробных возможностей. Подобные исследования и педагогический эксперимент, проводимый в естественных условиях (в форме соревнований в беге на 1000 м), подтвердил преимущественное влияние тре-
нировок методом регламентированно-управляемого дыхания на рост спортивных результатов.
Конференциальные сообщения. Результаты всего исследования и отдельных его частей докладывались на следующих конференциях:
на заседании общества физиологов, морфологов, биохимиков (Ленинград, институт физиологии им. И.ППавлова, 1979 г.); ,.
на межвузовских научно-методических конференциях (Ленинград-Санкт-Петербург, 1983-2000 гг.);
на Всесоюзной научной конференции «Функциональные резервы спортсмена» (ГДОИФК им. П.Ф.Лесгафта, Ленинград, 1985 г);
на научно-методических конференциях кафедры физического воспитания ПГУПС им. В.Н.Образцова (Ленинград, 1985 - 1997 гг.);
на Всероссийской научно-практической конференции «Закономерности адаптации различных систем организма спортсменов к физическим нагрузкам, исісусственньш и естественным аутогенным факторам (Ленинград, 1988);
на международной научной конференции «Физиология спорта - состояние и перспективы» (Санкт-Петербург 14-15 октября 1999 г.);
- на межвузовских конференциях (Санкт-Петербург, 1998 - 2006 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 научных работ
общим объемом 3 печатных листа.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.
В первой главе обоснована актуальность проблемы поиска средств и методов повышения интенсификации адаптационных процессов без дальнейшего увеличения объема и интенсивности тренировочных нагрузок. Основным направлением в этой проблеме было выбрано произвольно изменяемое в различных вариантах затрудненное дыхание, изучавшееся в лабораторных исследованиях и применяемое в тренировочном процессе. По этому вопросу проведен анализ литературных источников.
Во второй главе представлена характеристика комплекса методов исследования.
В третьей главе в лабораторных условиях исследуется влияние различных регламентированных режимов дыхания на резервы дыхательной системы в физических нагрузках. Дается сравнительная физиологическая характеристика различным регламентированно-управляемым режимам дыхания, вызывающим широко разнонаправленные сдвиги в организме.
В результате проведенных исследований вскрыт механизм воздействия регламентированных (особенно гипоксических) режимов дыхания на различные стороны дыхательной системы. Получены новые данные о значительных сдвигах в метаболизме, вызываемых различными регламентированными режимами дыхания. Определен максимальный диапазон предельно гиповенти-лируемого дыхания в беге умеренной мощности и установлена максимальная переносимость кислородного дефицита.
В результате воздействия РРД на дыхательную' систему определена максимальная резервная активизация механизмов аэробного энергообеспечения, значительно превышающая аэробный максимум этих же испытуемых, зарегистрированный в тесте со ступенчато-нарастающей нагрузкой. Обсуждаются вопросы целенаправленного применения таких режимов дыхания в спортивной тренировке для развития аэробных и анаэробных возможностей.
Проводится ряд пробных педагогических экспериментов в условиях стадиона для изучения влияния РРД на эффективность одноразовой тренировки.
В четвертой главе дается описание проведения педагогического эксперимента с целью проверки влияния системы РРД на спортивный результат. В лабораторных исследованиях в тесте с нарастающей нагрузкой при беге на третбане показано, за счет каких изменений в системе дыхания происходит достоверно отличное повышение работоспособности в контрольной и экспериментальной группах. Представлен сравнительный анализ резервов дыхательной системы в обеих группах. Экспериментально подтверждено пре-
имущественное влияние регламентированных режимов дыхания на повышение аэробных и анаэробных возможностей и увеличения спортивной работоспособности в беге с нарастающей нагрузкой. Педагогический эксперимент завершается проведением соревнований по бегу на 1000 метров, в результате которых подтверждается преимущественное влияние метода регламентиро-ванно-управляемого дыхания на рост спортивных результатов.
На основании экспериментальных исследований была разработана и научно обоснована система регламентированных режимов дыхания. Применение ее в практике дает возможность воздействовать на самые различные стороны дыхательной системы и дыхательных функций, вызывать в организме столь значительные сдвиги, которые невозможно получить в работе любой мощности при обычном дыхании. Использование регламентированного дыхания в значительной степени повышает эффективность тренировочного процесса без дополнительного увеличения объема и интенсивности тренировочных нагрузок. Представлены и обсуждены результаты исследования, вынесены практические рекомендации.
Список литературы насчитывает 182 источника отечественных и 14 зарубежных авторов.
Приложение содержит методические указания к применению регламе-тированно-управляемых режимов дыхания в тренировочной системе РРД.
Изучение состояния вопроса по литературным источникам
Схема исследования параметров внешнего дыхания: жизненной емкости легких (ЖЕЛ), легочной вентиляции (VE), частоты дыхания (ЧД) и глубины дыхания (ГД).
а) Система забора воздуха, предназначенная для регистрации объемов выдыхаемого воздуха, состоит из дыхательной маски, изготовленной из мягкой резины, плотно облегающей лицо так, что позволяет уменьшать этим мертвое пространство в маске.
Клапан для выдоха (d = 40 мм) вмонтирован в маску так, что он находится на минимальном расстоянии от естественного воздухопровода. В маску вмонтированы еще 4 клапана для вдоха (d = 20 мм).
Воздухопровод диаметром в 50 мм и длиною в 80 см образован спиралью из тонкой проволоки, вокруг спирали наматывается тонкая резина, наклеенная в несколько слоев. Воздухопровод входит в трехходовой кран. Устройство крана позволяет при переключениях проходить воздушному потоку в резиновые зонды - мешки для сбора воздуха не с резким поворотом в сторону на 90, а постепенно, под косым углом. Это уменьшает сопротивление воздушному потоку. Разработанная конструкция для дыхательной маски и крана для переключения, а также легкость шланга - воздухопровода создают условия для дыхания близкие к естественным. Выдыхаемый воздух собирался в зондовые оболочки.
Измерение легочной вентиляции производилось с помощью газового счетчика, через который прокачивались объемы выдохнутого воздуха.
б) Частота дыхания регистрировалась с помощью термоанаметриче-ского датчика (конструкция инженера Янковского А.Б.), представляющего собой нагретую проволоку, охлаждаемую проходящим газовым потоком. Для необходимой чувствительности была выбрана медная проволока длиной L = 15MMHd = 0,l мм. Весь датчик, включенный в мостовую схему, представляет собой катушку из тонкой медной проволоки, диаметром 25 мм. Катушка помещается в шланг, соединяющий маску с зондовой оболочкой, в которую собирается воздух для последующего газоанализа.
Этот метод используется для определения степени насыщения артериальной крови кислородом. Степень насыщения артериальной крови кислородом показывает, какой процент всего гемоглобина находится в виде окси-гемоглобина в артериальной крови (Крепе Е.М., 1959). Величина эта указывает насколько полно совершается в легких насыщение крови кислородом (оксигенация крови), т. е. насколько близко к 100% приближается величина й — в оттекающей от легких крови, где Нв02 - оксигемоглобин, а Нв + НвОг F Нв- восстановленный гемоглобин.
Принцип измерения насыщения артериальной крови кислородом основан на фотоэлектрической калориметрии гемоглобина — Нв и оксигемогло-бина НвОг (Болотинский Е.А., 1971).
Местом для исследований выбирается участок ткани организма, содержащий достаточное количество кровеносных сосудов и в достаточной мере пропускающий световой поток.
Таким наиболее удобным местом для исследования является ушная раковина. Она также, как и другие ткани, содержит артериальную, капиллярную и венозную кровь. Если расширить кровеносные сосуды, то поток крови увеличивается в несколько раз, а повышение потребления кислорода будет ничтожным. При этом кровь, быстро проходя через ткань, будет терять так мало своего комбинированного кислорода, что по своему составу в основном будет артериальной. Расширения кровеносных сосудов можно достичь различными способами. Наиболее удобным способом является нагревание, обеспечивающее полное расширение сосудов уха. Нагревание тканей уха должно быть доведено до 40 С, что достигается применением небольшой лампы накаливания, помещенной в миниатюрном датчике, который надевается на ухо. Этот датчик состоит из двух корпусов, соединенных между собой плоской пружиной, обеспечивающей равномерное и легкое сдавливание ушной раковины.
Датчик соединяется тонким и гибким кабелем с остальной частью аппаратуры. Основными элементами датчика являются: фотоэлемент, светофильтры и осветительные лампы, обеспечивающие рациональный режим работы датчика в целом.
В наших исследованиях мы применяли оксигемограф с измененным устройством лентопротяжного механизма, что позволило увеличить скорость движения оксигемограммы в 2 раза. Это дало возможность регистрировать гипоксемические сдвиги в короткие промежутки времени.
Метод оксигемографии позволяет судить о гипоксемических сдвигах, происходящих в организме в период нагрузки.
Гипоксемию у спортсменов при напряженной мышечной работе регистрировали бескровными методами многие исследователи. Этот факт подтвержден также в исследованиях с применением таких современных методов, как катеризация сердца и сосудов (Агаджанян Н.А., Елфимов А.И., 1986).
Газоанализ по методу Дугласа — Холдена
Содержанием первой серии экспериментов являлось исследование и сравнение гипоксемических сдвигов, вызываемых предельными задержками дыхания в условиях покоя и в физической нагрузке.
Проба с задержкой дыхания в определенной мере моделирует условия гипоксии и гиперкапнии, что является характерным для процессов, протекающих при выполнении физических упражнений на выносливость (Тихвинский СБ., 1958 и мн. др.). Рассматривая пробу с задержкой дыхания в условиях покоя, как гипоксемическую модель, можно видеть ее существенный недостаток. Для сравнительной оценки сдвигов, вызываемых пробой с задержкой дыхания в покое и при работе в лабораторных условиях, была проведена 1-я серия экспериментов, в которой участвовали 75 испытуемых. Испытуемыми были студенты: 1) бегуны на средние и длинные дистанции, 2) спортсмены, не тренирующиеся на выносливость и не занимающиеся спортом. Каждый испытуемый, сидя в покое, выполнял предельную задержку дыхания на вдохе. Затем, через десятиминутный промежуток отдыха, он выполнял ту же пробу в физической нагрузке. Нагрузкой был бег на третбане со скоростью (V = 4 м/сек.). Предварительно бегуны адаптировались к бегу на третбане.
Количественные показатели пробы (снижение НвОг%), выполненные в условиях покоя и физической нагрузки, имеют существенные достоверные различия (Табл. 1). В отдельных экспериментах эти различия достигали 30%.Это дает основания полагать, что пробы с задержкой дыхания в покое и в движении не являются однозначными и отражают различные стороны функциональной подготовки. Для проверки такого предположения был проведен анализ парных оксигемограмм в покое и в работе среди: 1) бегунов на средние и длинные дистанции, 2) спортсменов, не тренирующихся на выносливость и студентов, не занимающихся спортом.
По соотношению снижения НвОг% всех испытуемых можно разделить на две группы: в 1-й группе снижение Нв02% находится и в покое, и в работе на неглубоких уровнях с небольшими различиями при Р 0,05 (Табл. 2.). К этой группе относятся спортсмены, тренировка которых слабо связана с развитием выносливости (метатели, штангисты), а также лица, не занимающиеся спортом.
Во второй группе снижение НвС 2% при работе значительно превышает данные покоя при Р 0,01 (Табл. 2.). К этой группе относятся спортсмены, тренировка которых в определенной мере связана с развитием выносливости (бегуны на средние и длинные дистанции, лыжники, велосипедисты). Среди них вьщеляются спортсмены, разница показателей у которых в обеих пробах по сдвигам НвОг% исключительно велика. Это, как правило, бегуны на длинные дистанции с большим спортивным стажем.
Таким образом, в результате проведенной серии исследований выяснилось, что задержки дыхания, выполняемые в нагрузке, вызывают в организме большие гипоксемические сдвиги и в гораздо меньшие сроки, чем задержки дыхания, выполняемые в покое.
Первая серия экспериментов: исследование и сравнение гипоксемических сдвигов, вызываемых предельными задержками дыхания в условиях покоя и в физической нагрузке
В результате 1-го варианта исследования видно, что на 3-й минуте бега по показателям дыхания наступает устойчивое состояние. Величины показателей, регистрируемые в период 3-й минуты, во всех вариантах исследования используются, как фоновые. Поэтому показатели, регистрируемые ранее, (в период 1-й и 2-й минут) не представляют практического интереса и на рисунках не изображены.
Во втором варианте исследования десятисекундная задержка дыхания (ЗД) на вдохе выполнялась в период 47-й - 57-й секунды. Такое время было выбрано для того, чтобы высококонцентрированная газовая смесь, накопившаяся в легких за время ЗД, попала в порцию выдыхаемого воздуха, собираемого за период 4-й минуты и не попала в следующую.
В период выполнения ЗД возникают гипоксические состояния, о чём свидетельствует снижения насыщения артериальной крови кислородом (Рис. 1) в среднем до 78% (Р 0,01). VE за 4-ю минуту (Рис. 2) уменьшается по сравнению с предыдущей на 4% (Р 0,05).
Процент потребления кислорода в среднем за период 4-ой минуты практически не увеличивается.
VO2 по сравнению с 3-й (фоновой минутой) уменьшилось на 2,8% (Рис. 4) при Р 0,05. Однако несмотря на незначительное уменьшение VE и V02 после окончания ЗД, происходит резкое увеличение легочной вентиляции на 18 л/мин. (на 25%) при Р 0,01.
Высококонцентрированная углекислота, накопившаяся за время ЗД, значительно возбуждает дыхательный центр. Процент С02, зарегистрированный на капнографе ГУМ-2, к концу ЗД был выше 7,8%.
Это и явилось основной причиной увеличения VE, которая в оставшийся период физической нагрузки носит волнообразный характер.
VO2 в период 5-й минуты увеличивается на 10,8% (Р 0,01) по сравнению с 3-ей минутой (Рис. 4).Углекислый газ при ЗД усиленно диффундирует в легкие, но так как он оттуда не удаляется («запрет»), то его парциальное давление сравняется с таковым в крови и будет способствовать плавному нарастанию его в организме. В свою очередь нарастание углекислого газа в крови будет способствовать ее закисленню, что приведет к лучшему связыванию и отдаче кислорода гемоглобином, а поэтому задержка дыхания прекрасно стимулирует газообмен в организме и способствует насыщению его кислородом (Малахов, 1994). % СС 2 практически не изменяется (5-8-я минуты) и равен фоновой величине (Рис. 5).
Таким образом, десятисекундные ЗД на вдохе могут применяться в тренировках, как средство для создания кратковременной гипоксии и как начальный этап адаптации к более продолжительному недостатку кислорода, а также для стимуляции газообмена.
Третий вариант исследования.
В третьем варианте исследования в период РРД значительно снижается частота дыхания (Табл. 5) - в 3,3 раза (Р 0,01), что свидетельствует о возникновении острых гипоксических сдвигов, характерных для напряженных работ анаэробного характера.
Уменьшение VE в период 4-й минуты при Р 0,01 (Рис. 2) на 56,2 способствует возникновению альвеолярной гипоксии. Изменение газообмена в легких связано с кровоснабжением и диффузией газов через легочную мембрану. Имеются данные об увеличении проницаемости легочной мембраны при гипоксии (Гелльхорн Э.Д, 1932).
В отличии от распространенного мнения, что диффузионная способность легких для кислорода (ДЛ02) при различных нагрузках зависит в основном от увеличения поверхности функционирующих альвеол (Комро с со авт., 1961, Винницкая Р.С., Маркосян А.А., 1970) имеются данные, что ДЛОг при гипоксии обуславливается, главным образом, диффузионными свойствами ткани аэрогематического барьера легких (Брусиловский Б.М., Пожаров В.П., 1979). При этом авторы считают, что ДЛ02 в отличии от эффективной площади газообмена имеет больший резерв возрастания. При оценке диффузионной способности легких можно использовать величину (КИОг) - коэффициент использования кислорода (Бахадыров А.Б., 1975).Увеличенне КИОг характеризует повышение экономичности и эффективности аппарата внешнего дыхания и газообмена (Агаджанян Н.А., Елфимов А.И., 1986). В период гипоксии, создаваемой в беге гиповентилируемым дыханием, увеличивается диффузия кислорода через легочную мембрану в легочный капиллярный кровоток. Это можно видеть по увеличению процента потребления кислорода до 8,2% при Р 0,01 (Рис.3), а в отдельном случае до 10,35% (в 2,2 раза). Подобных величин, характеризующих столь значительную эффективность диффузионных процессов в легких, не удавалось получать в беге любой мощности при обычном дыхании. С увеличением КИОг связывают способность организма экономно дышать и лучше использовать поступающий в легкие воздух (Агаджанян Н.А., Елфимов А.И., 1986).
Уменьшение V02 (Р 0,01) в период регламентированного дыхания на 23% вызывает острый кислородный дефицит (Рис. 4).
После окончания регламентированного дыхания наблюдается значительная активизация дыхания. VE увеличивается по сравнению с 3-й фоновой минутой на 24% (Р 0,01) и до конца работы остается практически без изменений. Причиной увеличения VE явились значительный кислородный дефицит и повышенная концентрация углекислоты в крови, возникшие в период предельно редкого дыхания.
Первый и второй этапы четвёртой серии экспериментов по определению исходных уровней: работоспособности в тесте на VO2 max и результатов соревнований в беге на 1000 метров
Содержанием 1-го этапа 4-й серии экспериментов являлось проведение исходного (фонового) тестирования на VO2 max, где нагрузкой был бег на третбане со ступенчато-нарастающей скоростью. (Программа испытательного теста и условия его проведения подробно изложены в главе Ш).
Длительность бега на третбане в тесте на VO2 max имеет высокую корреляционную связь со спортивным результатом в беге на средние и длинные дистанции. (Борилкевич, 1982).
В педагогическом эксперименте приняли участие 22 бегуна на средние дистанции. После проведения исходного тестирования на VO2 max был проведен 2-й этап 4-й серии экспериментов, где все спортсмены подвергались исходным испытаниям в естественных условиях — соревнованиям в беге на 1000 метров. Все испытуемые после проведения исходных тестирований и соревнований были разделены на 2 группы: контрольную и экспериментальную. За педагогический критерий была принята длительность бега (Т).
Группы были сформированы с таким расчетом, чтобы средний результат — Т бега и разброс индивидуальных данных были приблизительно одинаковы (без статистически достоверных различий).
Для изучения и определения физиологических механизмов, обуславливающих сдвиги физической работоспособности у всех испытуемых, в процессе бега на третбане регистрировался комплекс показателей, информирующих о динамике респираторных и метаболических процессов.
Результаты исходного тестирования и исходных соревнований обеих групп были обработаны методом математической статистики и окончательно представлены в таблицах 11,12, 13ив корреляционных матрицах 1 и 2.
Большинство показателей, характеризующих деятельность дыхательной системы, рассматривались при VO2 max и при VE max. Такое разделение позволяет:
1) определить, достоверно ли различие между временем наступления показателя максимальной интенсивности в аэробных процессах и временем наступления максимальных вентиляторных напряжений;
2) проследить за динамикой респираторных и метаболических показателей,
3) определить зависимость длительности бега от Т наступления УОг max и VE max.
Необходимо заметить, что в обеих группах в исходном тестировании величина VO2 max достоверно не коррелирует с длительностью бега. Вероятно, это можно объяснить невысокой спортивной подготовленностью испытуемых. Из таблицы 12 видно, что в обеих группах между Т наступления УОг max и Т наступления VE max имеются достоверные различия (Р 0,01). Это говорит о том, что в данном тесте в обеих группах максимум интенсивности в аэробных процессах и максимум вентиляторных напряжений проявляются не одновременно.
В этот период (от Т наступления VO2 max до Т наступления VE max) наблюдаются следующие изменения в исследуемых показателях в обеих группах: 1) Частота дыхания увеличивается в обеих группах: при Р 0,01 (Табл. 12). 2) VE при этом увеличивается в обеих группах: в контрольной на 6,6 л/мин (Р 0,01) - 5,8%, а в экспериментальной на 9,4 л/мин (Р 0,01) — на 10,9%. 3) %02 во время VE max значительно снижается в обеих группах (Р 0,01). 4) V02 в период VE max по сравнению с периодом VO2 max снижается в обеих группах (Р 0,01): В контрольной - на 3%, в экспериментальной — на 4%(Р 0,05). 5) Неметаболические излишки в период от Т наступления VO2 max до Т наступления VE max увеличиваются в обеих группах (Р 0,01): в контрольной - на 15%, а в экспериментальной - на 40% (Табл. 8).
Неметаболический излишек С02(Ехс С02) является весьма ценным критерием для оценки исследования анаэробной производительности (Волков Н.И. и др., 1969, Волков Н.И., Ремизов Л.П., 1974).
Между величинами V02 max контрольной и экспериментальной группы нет статистически достоверных различий.
