Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 18
1.1. Физиологические факторы адаптации и функционального состояния высококвалифицированных спортсменов: нагрузка, возраст, пол 19
1.2. Гормонально-метаболические механизмы адаптации организма высококвалифицированных спортсменов 24
1.2.1. Специфика гормонально-метаболических функций в организме высококвалифицированных спортсменов мужского пола 24
1.2.2. Хронобиологические изменения гормонально-метаболических функций в организме высококвалифицированных спортсменок 32
1.3. Регуляторные нервные влияния в формировании эффективности адаптационных процессов при специфических нагрузках у высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола .36
1.3.1. Вегетативная нервная регуляция в обеспечении адаптивных функций на этапах подготовки высококвалифицированных спортсменов .36
1.3.2. Сопряженность нервных и гормональных функций женского организма...42
1.4. Половозрастные факторы адаптационных процессов сердечно-сосудистой системы организма высококвалифицированных спортсменов .44
1.5. Реактивность системы дыхания как отображение адаптационных возможностей высококвалифицированных спортсменов .56
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования .64
2.1. Общая характеристика организации исследования 64
2.2. Методы исследования
2.2.1. Иммунологические методы 67
2.2.2. Гематологические методы 68
2.2.3. Биохимические методы .69
2.2.4. Физиологические методы .69
2.2.5. Антропометрические измерения 73
2.2.6. Методы функциональной оценки 73
2.2.7. Методы математической статистики .75
ГЛАВА 3. Особенности физического статуса, биоэнергетических возможностей и эффективности адаптации у высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола .77
3.1. Характеристики физического статуса высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола 77
3.2. Биоэнергетические возможности высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола при нагрузках специфического характера .100
3.3. Особенности гомеостатических адаптационных процессов у
высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола .111
ГЛАВА 4. Особенности гормональных функций организма высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола 121
4.1. Возрастные особенности гормональных реакций у высококвалифицированных спортсменов в зависимости от специфики нагрузочного фактора .121
4.2. Особенности гормональных реакций у высококвалифицированных спортсменок разного возраста в динамике менструального цикла .139
ГЛАВА 5. Возрастные особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы высококвалифицированных спортсменов в зависимости от специфики нагрузочного фактора 156
5.1. Возрастные особенности регуляции сердечного ритма и вегетативной реактивности у высококвалифицированных спортсменов 156
5.2. Возрастные характеристики гемодинамических реакций высококвалифицированных спортсменов .171
5.3. Особенности функциональной организации сердечно-сосудистой системы высококвалифицированных спортсменов разного возраста 179
ГЛАВА 6. Хронобиологические характеристики функционального состояния сердечно-сосудистой системы высококвалифицированных спортсменок разного возраста .191
6.1. Возрастные особенности регуляции сердечного ритма и вегетативной реактивности высококвалифицированных спортсменок в различные периоды менструального цикла .191
6.2. Хронобиологические характеристики гемодинамических реакций высококвалифицированных спортсменок разного возраста 204
6.3. Хронобиологические особенности функциональной организации сердечно сосудистой системы высококвалифицированных спортсменок разного возраста .212
ГЛАВА 7. Функциональные особенности системы дыхания высококвалифицированных спортсменовразного возраста и пола 223
7.1. Возрастные характеристики функций внешнего дыхания у высококвалифицированных спортсменов .223
7.2. Особенности функций внешнего дыхания в возрастных группах высококвалифицированных спортсменок в динамике менструального цикла .247
ГЛАВА 8. Обоснование физиологических закономерностей
Возрастных изменений функционального состояния высококвалифицированных спортсменов на основе моделирования адаптационных процессов .266
Заключение .283
Выводы 292
Практические рекомендации 295
Список условных сокращений 297
Список литературы .300
- Гормонально-метаболические механизмы адаптации организма высококвалифицированных спортсменов
- Гематологические методы
- Биоэнергетические возможности высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола при нагрузках специфического характера
- Хронобиологические характеристики гемодинамических реакций высококвалифицированных спортсменок разного возраста
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Интенсивное развитие
профессионального спорта способствует появлению спортсменов высокой
квалификации мужского и женского пола разных возрастных периодов, в том числе
юношеского и зрелого (Иорданская Ф. А., 2012; Соболева Т. С., 2012; Шахлина Л. Я
Г., Талатынник Е. А., 2015; Попович А. П., 2015; Козлов А. А., Поварещенкова Ю.
А., 2015; Захарьева Н. Н., Яшкина Е. Н., 2017), включая атлетов, длительно
сохраняющих спортивные достижения в возрасте четвертого и даже пятого
десятилетия (Гильмутдинов Э. Р., 2010; Стеценко А. И, 2012; Мякотных В. В., 2013;
Талибов, А. Х., 2013; Якимович В. С., 2014). Каждый из возрастных этапов
характеризуется изменением функционального состояния, перестройкой
физиологических механизмов регуляции основных систем (Шаханова А. В., 2008; Тамбовцева Р. В., 2011; Калинина И. Н., 2016), качеством внутри- и межсистемного взаимодействия (Донина Ж. А., 2011; Балыкин М. В., 2011; Захарьева Н. Н., 2016). Решающую роль в возрастном изменении функционального уровня организма играют факторы адаптации (Павлов С. Е., 2001; Агаджанян Н. А., 2010; Платонов В. Н., 2015). В связи с этим, для категории высококвалифицированных спортсменов, представленной группами мужчин и женщин широкого возрастного диапазона, особую актуальность приобретает изучение возрастного фактора адаптации (Воронков Ю. И.; Тизул А. Я., 2011; De Jonge X. J., 2015; Minahan С., 2015), определяющего физиологические особенности реагирования основных систем организма на средовые воздействия (Караулова С. И., 2006; Корниенко И. А., 2007; Сонькин В. Д., 2011; Кудря О. Н., 2015; Диденко С. Н., Алексанянц Г. Д., 2015, Taipale R. S., 2013).
С одной стороны, у спортсменов высокого класса сформирована оптимальная структура функциональных возможностей и резервов, основанная на адекватном метаболическому запросу реагировании адаптационных систем на нагрузку, что позволяет противостоять утомлению (Мищенко В. С., 2007; Солопов И. Н., 2010; Поварещенкова Ю. А., 2015; Разинкин С. М., 2016). С другой стороны, в процессе онтогенеза формируются специфические для каждого возрастного периода физиологические условия, определяющие усиление или ослабление активности адаптационных процессов, приводящие к изменению вектора функционального состояния (Филиппов М. М., 2006; Типисова Е. Г., 2006; Апанасенко Г. Л., 2010; Sulak P. J., 1996; Stuenkel C. A., 1997). Анализ литературы (Стаценко М. Е., 2011; Zakhar'eva N. N., 2014) свидетельствует о том, что закономерности возрастных изменений адаптационных процессов в организме спортсменов высокого класса мужского и женского пола целенаправленно не исследованы, в связи с этим
большинство вопросов этой проблемы остаются открытыми и требуют глубокого,
детального изучения. Практически не изучены особенности адаптационных
механизмов у высококвалифицированных спортсменов во втором периоде зрелости
(Очередько Б., Шинкарук О., 2004). Принципиально необходимо выяснение
физиологических закономерностей возрастных изменений адаптационных процессов
у высококвалифицированных спортсменов в широких возрастных границах, что
будет способствовать увеличению содержания информационной базы о
функциональных аспектах спортивного долголетия при разной специфике нагрузочного фактора (Чернышева Е. Н., 2005; Бальсевич В. К., 2008; Стеценко А. И., 2012; Погодина С. В., Алексанянц Г. Д., 2017). Не выяснены хронобиологические закономерности процессов адаптации у спортсменок при учете возрастных проявлений сохранности овариально-менструального цикла (Иорданская Ф. А., 1999; Калинина Н. А., 2004; Абрамов В., 2004; Усманходжаева А. А., 2015; Макарова Г. А., Локтев С. А., 2016). В условиях напряженных физических нагрузок оптимизация функциональных возможностей спортсменов высокой квалификации осуществляется, главным образом, за счет интегрального повышения активности ведущих адаптационных механизмов и усиления реагирования основных систем организма (Высочин Ю. В., Денисенко Ю. П., 2002; Похачевский А. Л., 2007; Горбанева Е. П., 2012; Шамардин А. А., Солопов И. Н., 2013; Ванюшин Ю. С., 2016). При этом приспособительная активность находится в тесном взаимодействии с физическим статусом (Мартиросов, Э. Г., 2011; Симень В. П., 2014; Замчий Т. П., 2014) и уровнем биоэнергетических возможностей спортсменов (Корниенко И. А., 2007; Криволапчук И. А., 2011). В то же время в процессе онтогенеза и адаптации отмечаются эффекты привыкания к воздействующим факторам, и напротив, отставания адаптационного уровня от предлагаемой величины воздействия, что выражается в ослаблении или избыточности адаптационной реакции, и как следствие – в напряжении компенсаторных функций (Граевская Н. Д., 2000; Кирьянова М. А., 2011; Крылова И. Ф., 2014; Макаров Л. М., 2015; Смоленский А. В., 2016). Интегральные характеристики адаптационных реакций основных систем организма на разнообразные по величине и специфике нагрузочные факторы для высококвалифицированных спортсменов разного возраста до сих пор не исследованы. Тогда как оценка и систематизация этих характеристик позволит решить важную проблему спортивной физиологии – разработки структуры и прогнозирования адаптационных процессов и функционального состояния спортсменов высокого класса разных половозрастных групп (Алексанянц Г.Д., 2009; Иорданская Ф. А., 2011; Кудря О. Н., 2012).
Cтепень научной разработанности темы. Стандартным методологическим подходом к исследованию проблем адаптации и функционального состояния
спортсменов являлось их изучение в процессе возрастного развития и спортивного
совершенствования (Белозерова Л. М., 2000; Фомин Н. А., 2002; Шаханова А. В.,
2010; Лагутина М. В., Горбанева Е. П., Солопов И. Н., 2013). Тогда как в
направлении длительного поддержания высокого функционального уровня, в том
числе при инволютивно-возрастных процессах, развивающихся в организме
высококвалифицированных спортсменов разного пола, данная проблема
рассматривалась крайне редко (Талибов А. Х., 2009; Стаценко М. Е., 2011; Воронков
Ю. И., 2011). При этом многие авторы продолжают акцентировать внимание на
значительном увеличении продолжительности этапа сохранения высоких
спортивных достижений (Орджоникидзе З. Г., 2009; Машковский Е. В., 2014;
Якимович В. С., 2014), на протяжении которого в организме формируются
возрастные изменения, определяющие физиологические особенности
функционального состояния на этапах спортивной подготовки. Фундаментальные исследования, посвященные проблеме возрастных изменений в адаптационных процессах у высококвалифицированных спортсменов, в широком возрастном диапазоне не проводились (Pogodina S. V., Aleksanyants G. D., 2015). Решение данной проблемы возможно путем: дифференциации возрастных периодов, через которые проходят спортсмены (мужчины и женщины) в процессе профессиональных занятий спортом; интегральной оценки механизмов адаптации и реактивности с учетом гендерной и нагрузочной специфики; моделирования структуры функциональных возможностей на основе классификации выраженности адаптационных реакций на уровне пороговых нагрузок.
Цель исследования: установить физиологические закономерности возрастных
изменений в адаптационных процессах основных систем организма у
высококвалифицированных спортсменов мужского и женского пола в возрастном диапазоне 16-46 лет.
Задачи исследования:
-
Исследовать особенности физического статуса, биоэнергетических возможностей и эффективности адаптационных процессов у высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола.
-
Определить возрастные особенности гормональных реакций у высококвалифицированных спортсменов и их хронобиологических характеристик у спортсменок.
-
Изучить возрастные особенности регуляции сердечного ритма, вегетативных и гемодинамических реакций у высококвалифицированных спортсменов, а также провести систематизацию хронобиологических изменений функционального состояния сердечно-сосудистой системы у спортсменок.
-
Выявить возрастные особенности функций внешнего дыхания у высококвалифицированных спортсменов и определить влияние регуляторного фактора фазы менструального цикла на изменения структуры дыхательной реакции в возрастных группах спортсменок.
-
Провести интегральную оценку адаптационных процессов основных систем организма высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола.
-
Разработать модели функциональных возможностей для высококвалифицированных спортсменов мужского и женского пола в возрастном диапазоне 16-46 лет и на их основе установить физиологические закономерности возрастных изменений в адаптационных процессах в зависимости от нагрузочного фактора.
Научная новизна работы. В настоящем исследовании впервые у высококвалифицированных спортсменов в возрастном диапазоне 16-46 лет:
- определены возрастные изменения морфометрических параметров
физического статуса, влияющие на снижение уровня интегральных
биоэнергетических показателей в возрастном диапазоне 37-45 лет периода второй
зрелости, в котором таковыми являются: у спортсменов мужского пола – повышение
массы тела; у спортсменок – излишнее увеличение подвижности грудной клетки;
- установлены особенности биоэнергетических возможностей при
специфической работе: интенсивное образование молочной кислоты в анаэробно-
аэробном режиме у спортсменов мужского и женского пола в возрастных диапазонах
юношеского (17-18 лет) и, особенно, первого зрелого возраста (22-26 лет);
интенсивное образование молочной кислоты при снижении порога нагрузки до
аэробно-анаэробного режима в 37-46 лет;
- выявлены возрастные особенности уровня напряженности адаптационных
процессов – формирование неспецифических реакций на разных уровнях активации:
у спортсменов мужского пола - на сравнительно высоком активационном уровне в
диапазонах 17-18 и 40-46 лет и снижение активационного уровня в возрасте 22-26
лет; у спортсменок на сравнительно высоком активационном уровне в возрасте 37-35
лет и снижение активационного уровня у спортсменок 16-26 лет в период первой
половины ОМЦ;
- получены новые данные о возрастных особенностях адаптационных
процессов, обеспечивающих срочные ответы организма спортсменов мужского пола
при высокоинтенсивном (анаэробно-аэробном) пороговом режиме нагрузки:
усиление гормонально-метаболических реакций в возрасте 17-18 лет; совокупное, в
зависимости от специфики нагрузочного фактора, усиление адаптационных реакций
основных систем в диапазоне 22-26 лет (при большей выраженности у гиревиков);
ослабление респираторных и метаболических реакций в возрасте 40-46 лет (при
сопряженных элементах избыточных гормональных и вегетативных реакций у гиревиков);
- изучены и систематизированы хронобиологические особенности
регуляторно-адаптивных процессов у высококвалифицированных спортсменок
разного возраста заключающиеся: в низкой степени сохранности овариально-
менструальной функции в возрасте 37-45 лет; в ослаблении гормональных реакций в
межменструальном периоде; в особенностях вегетативных влияний у спортсменок
37-45 лет с ановуляторным и 16-26 лет с овариально-менструальным циклом на
гемодинамическую, вентиляторную и газообменную функции;
- разработаны модели структуры функциональных возможностей для
высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола, раскрывающие
физиологические закономерности возрастных изменений в срочных адаптационных
механизмах (гормональном, метаболическом, вегетативном нервном,
гемодинамическом, респираторном) при работе в разных пороговых режимах
нагрузки.
Теоретическая значимость работы. Результаты диссертационного
исследования существенно дополняют научные знания в области возрастной и спортивной физиологии представлениями о закономерностях возрастных изменений в адаптационных процессах, формирующих различные уровни функционального состояния основных систем у высококвалифицированных спортсменов мужского и женского пола в возрастном диапазоне 16-46 лет. В связи с этим результаты работы могут быть представлены в качестве концептуальных положений возрастного аспекта парадигмы адаптации, необходимых для физиологического обоснования эффективного использования пороговых режимов физических нагрузок у высококвалифицированных спортсменов мужского и женского пола возрастных диапазонов юношеского, первого и второго зрелого возраста.
Практическая значимость работы определяется тем, что они нашли
практическое применение при разработке моделей функциональных возможностей
высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола на уровне
пороговых нагрузок, что позволило прогнозировать функциональное состояние этих
атлетов в разные периоды годичного тренировочного процесса и оптимизировать
критерии медико-биологического контроля адаптационных функций основных
систем с целью предотвращения явлений перетренированности. Информационно-
аналитическая база, представленная в работе, может быть использована в
образовательном процессе бакалавриата и магистратуры в ходе формирования
профессиональных компетенций по направлениям подготовки «Физическая
культура» и «Спорт». Научно обоснованные данные физиологических
закономерностей возрастных изменений функционального состояния
высококвалифицированных спортсменов, полученные на основе моделирования
адаптационных процессов внедрены в практику региональных центров спортивной
подготовки сборных команд в части программ медико-биологического
сопровождения тренировочного процесса.
Методология и методы исследования. Теоретической основой изучения
физиологических закономерностей возрастных изменений в адаптационных
процессах у высококвалифицированных спортсменов в возрастном диапазоне 16-46
лет явилась парадигма адаптации, констатирующая положения о формировании
адаптационных возможностей и резервов на основе активации регуляторных
механизмов в соответствии с функциональной значимостью, метаболической
потребностью и выбором оптимальных компенсаторно-приспособительных реакций
(Фролькис В. В., 1970; Анохин П. К., 1973; Колчинская А. З., 1981; Карпман В. Л.,
1982; Бреслав И. С., 1983; Меерсон Ф. З., 1988; Гаркави Л. Х., 1990; Мищенко В. С.,
1990; Дембо А. Г., 1991; Баевский Р. М., 2003; Платонов В. Н., 2015). Основой
методологии изучения адаптационных процессов в организме
высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола явились системный
(Судаков К. В., 1983), онтогенетический (Светлов П. Г., 1966), гендерный и
биоритмологический подходы (Шахлина Л. Я-Г., 2001). Для исследования
адаптационных процессов в организме высококвалифицированных спортсменов
мужского и женского пола в диапазоне 16-46 лет было организовано 8 серий
исследований с применением иммунологического, гематологического,
биохимического, реографического, спирометрического, антропометрического
методов, анализа газового состава выдыхаемого воздуха, технологий нагрузочного тестирования. В качестве контрольных групп обследовались нетренированные лица. Схема формирования половозрастных групп обследуемых представлена на рисунке 1.
Контингент высококвалифицированных спортсменов мужского пола был сформирован из числа представителей видов спорта с преимущественным характером циклической тренировочной нагрузки, направленной на развитие аэробной выносливости - представители длинных дистанций спортивного плавания, велоспорта, легкой атлетики (условно обозначена как группа «выносливость»), и представители гиревого спорта (условно обозначена как группа «сила»). Спортсменки представляли группу «выносливость». Все испытуемые дали добровольное информированное согласие на включение их в данное исследование в течение подготовительного периода годичного тренировочного процесса.
В первой и второй сериях у спортсменов мужского и женского пола были изучены показатели физического статуса, биоэнергетических возможностей и неспецифических адаптационных реакций. С помощью антропометрических методов
определялись длина и масса тела (ДТ, МТ), индекс массы тела (ИМТ), длина
окружности грудной клетки на вдохе и выдохе (ДОКГвдох, ДОКГвыдох),
дыхательная экскурсия (ДЭ). Функциональные измерения проводились для анализа
ЧСС, АД, расчета показателя двойного произведения (ДП). Динамометрия силы
мышц кисти рук применялась для оценки силового индекса (СИ), спирометрия - для
определения ЖЕЛ и жизненного индекса (ЖИ), стандартное нагрузочное
тестирование - для оценки работоспособности (PWC170) и аэробных возможностей
(МПК, МПК/кг). В исследования физического статуса спортсменок включались
методы по изучению содержания половых и гонадотропных гормонов (эстрадиола,
фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов) и характера
менструальной функции с использованием иммуноферментного анализа и иммунохромотографического теста (Манушарова Р. А., Черкезова Э. И., 2008). Изучение биоэнергетических возможностей проводилось в условиях специфических нагрузок с применением биохимического метода определения в организме содержания молочной кислоты (La) (Меньшиков В. В., 1987).
Рисунок 1 – Схема формирования половозрастных групп обследуемых.
В организме спортсменок содержание La изучалось в межменструальный период.
Неспецифические адаптационные реакции исследовались с применением
гематологических методов определения соотношения лейкоцитов: эозинофилов, моноцитов, лимфоцитов, нейтрофилов в лейкоцитарной формуле (Гаркави Л. Х., 1991).
В третьей и четвертой сериях исследований у спортсменов мужского и женского пола изучались гормональные реакции (глюкокортикоидные, гонадные) с помощью иммуноферментного анализа содержания гормонов – кортизола и
эстрадиола в состоянии покоя и в условиях стандартного и специфического нагрузочного тестирования. В организме спортсменок показатели определяли в разные периоды менструального цикла (МЦ) – за менструальный период принимали 1-2-й день от начала МЦ, за постменструальный - 8-9-й день, за овуляторный - 13-16-й день, за постовуляторный - 20-22-й день, за предменструальный - 26-27-й день (Шахлина Л. Я-Г., 2001).
В пятой и шестой сериях исследований у спортсменов мужского и женского пола с помощью реографического метода исследовались параметры вегетативной регуляции по спектральным и статистическим показателям вариабельности сердечного ритма (ВСР) - SDNN, RMSSD, pNN50, LF (мс-2), VLF (мс-2), HF (мс-2), LF/HF, LF (%), VLF (%), HF (%), R-R, аМо, Мо (Баевский Р. М., 2001). Вегетативное обеспечение деятельности сердечно-сосудистой системы (ССС) изучалось по гемодинамическим показателям - МОК, УОК, УИ, СИ, ОПСС, РЛЖ (Ванюшин В. С., 2016). Каждый параметр анализировался в состоянии покоя и после стандартного нагрузочного тестирования. У спортсменок показатели исследовались в разные периоды МЦ.
В седьмой и восьмой сериях у спортсменов мужского и женского пола определяли реакции системы дыхания с применением спиропневмотахометрического метода с помощью которого регистрировались показатели вентиляции – VЕ, VЕ/кг, VТ, VТ/кг, fТ и метода газового анализа выдыхаемого воздуха, позволяющего изучить параметры газообмена – РЕО2, РЕСО2, VO2, VCO2, VCO2/VO2, ВЭО2, ВЭСО2, VO2/f (Мищенко В. С., 1990). У спортсменок показатели изучались в разные периоды МЦ.
С целью изучения срочных реакций основных систем организма использовали
условия стандартных (Белоцерковский З. Б., 2005; Reilly T. A., 2010) нагрузочных
тестов. В стандартном велоэргометрическом тесте ступенчато-возрастающей
нагрузки предусматривалось выполнение не менее 5 минут работы в следующих
режимах нагрузки (W): аэробный W1 - 50 Вт, ЧСС - 130-140 уд/мин), аэробно-
анаэробный W2 - 100-120 Вт, ЧСС 150-160 уд/мин), анаэробно-аэробный (W3 - 150-
220 Вт, ЧСС - 170-185 уд/мин). В качестве специфической нагрузочной пробы для
представителей спортивного плавания использовали тест «дистанционное плавание»
(Платонов В. С., 2015), в котором пороговые режимы плавания моделировали
посредством дистанций различной интенсивности и продолжительности.
Специфическое нагрузочное тестирование для представителей гиревого спорта осуществляли посредством соревновательного силового упражнения «рывок гири» (Добровольский А. С., 2014). Режимы работы моделировались изменением веса гири.
Аналитическая база исследований включала интегральную оценку
адаптационных реакций, классификацию реакций по степени выраженности, построение многоуровневых моделей функциональных возможностей основных
систем организма в режимах пороговых нагрузок, систематизацию
хронобиологических характеристик функциональных возможностей у спортсменок.
Полученный цифровой материал обрабатывался на персональном компьютере
с использованием пакета программ STATISTICA 10.0, «OriginPro 8.5.1». Проверка
соответствия распределения статистических данных закону нормального
распределения проводилась с помощью критерия Шапиро-Уилка. Далее проводилось вычисление среднего значения исследуемых величин и ошибки среднего арифметического. Статистически значимые различия определялись с помощью t-критерия Стьюдента, значимые различия считались при р<0,05. В случае, когда статистические данные не подчинялись закону нормального распределения анализ проводили по показателям медианы (Ме), 25 и 75 % процентилей. Статистически значимые различия определяли используя критерий Т-Вилкоксона и U-критерий Манна-Уитни, значимыми различия считались при р<0,05. Также в работе использовался корреляционный анализ, в котором оценка взаимосвязи исследуемых показателей осуществлялась определением коэффициента корреляции (r) Пирсона.
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенности морфофункциональных параметров физического статуса у
высококвалифицированных спортсменов мужского и женского пола 37-46 лет
выступают в качестве активного фактора формирования физиологических условий
для снижения интегральных биоэнергетических показателей и функциональных
резервов кислородтранспортных систем.
2. Нагрузочные факторы метаболического происхождения формируют
возрастные особенности напряженности неспецифических адаптационных процессов
в организме высококвалифицированных спортсменов мужского и женского пола в
возрастном диапазоне 16-46 лет: формирование неспецифических адаптационных
реакций на сравнительно высоком активационном уровне у спортсменов мужского
пола в диапазонах 17-18 и 40-46 лет, что вызвано большим влиянием гуморальных
факторов утомления на гомеостатические механизмы; снижение неспецифической
активности в возрасте 22-26 лет, что связано с повышением порога нагрузки,
вызывающей интенсивное образование лактата. У спортсменок 16-26 лет активность
неспецифических адаптационных процессов изменяется в периодах ОМЦ, а у
спортсменок 37-45 лет в периодах АМЦ находится на стабильном активационном
уровне.
3. Формирование возрастных изменений в адаптационных процессах у
высококвалифицированных спортсменов мужского пола связано с изменением
реагирования основных систем (вегетативной нервной, эндокринной, сердечно
сосудистой и дыхательной систем) на высокоинтенсивные пороговые нагрузки в
возрастном диапазоне 16-46 лет и проявляется в усилениии или ослаблении срочных
адаптационных реакций на разных возрастных этапах: их усиление в возрастном диапазоне 22-26 лет относительно 17-18-летнего возраста; в ослаблении адаптационных реакций, формировании сопряженных элементов их избыточного усиления в возрастном диапазоне 40-46 лет.
-
У высококвалифицированных спортсменок в возрастном диапазоне 16-45 лет определяются возрастные особенности хронобиологических изменений адаптивно-регуляторных процессов, обусловливающие перестройку в характере менструального цикла и различия в его временных периодах, в которых достигаются высокие функциональные возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
-
Методологический подход, связанный с интегральной оценкой и моделированием структуры функциональных возможностей организма высококвалифицированных спортсменов мужского и женского пола разного возраста, позволяет обосновать вклад выраженности срочных адаптационных реакций основных систем на пороговые нагрузки в формирование физиологических закономерностей возрастных изменений адаптационных процессов и уровня функционального состояния в возрастном диапазоне 16-46 лет.
Степень достоверности результатов исследования основывается на
применении адекватных и апробированных методов (иммунологического,
гематологического, биохимического, реографического, спирометрического,
антропометрического, анализа газового состава выдыхаемого воздуха) сбора исследовательского материала (361 спортсмен мужского пола - 1444 обследования, 50 спортсменок - 950 обследований), 195 нетренированных лиц - 780 обследований), а также на применении параметрических и непараметрических методов статистики с использованием адекватных компьютерных программ.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы представлены
и доложены на VI Международном симпозиуме «Актуальные проблемы
биофизической медицины» (Киев, 2009), на III Международном съезде физиологов
СНГ (Ялта, 2011), на V Международном научном конгрессе «Спорт и здоровье»
(Санкт-Петербург, 2011), на Всеукраинской научно-практической конференции
«Актуальные проблемы валеологии и реабилитации» (Симферополь, 2009, 2011,
2012, 2013 г.), на научно-практической конференции с международным участием
«Актуальные проблемы развития современных спортивных движений: спорт для
всех, спорт ветеранов, спорт инвалидов» (Симферополь, 2011), на ежегодной
отчетной научной конференции аспирантов и соискателей Кубанского
государственного университета физической культуры, спорта и туризма (Краснодар, 2015, 2016, 2017 г.), на VI, VII международной научно-практической конференции «Topical areas of fundamental and applied research» (USA, North Charleston, 2015, 2016), на международной научно-практической конференции «Fundamental and applied
sciences today » , «Fundamental and applied sciences today I » (USA, North Charleston,
2015), на международной научной конференции, посвященной 75-летию
Адыгейского государственного университета, «Механизмы функционирования
нервной, эндокринной и висцеральной систем в процессе онтогенеза» (Майкоп,
2015), на региональной научно-практической конференции «Приоритетные
направления охраны репродуктивного здоровья» (Ростов-на-Дону, 2015), на XII
международной научно-практической конференции «Современные концепции
научных исследований» (Москва, 2015), на региональной научно-практической
конференции «Адаптивная физическая культура и реабилитация: инновационные
подходы и технологии в реализации концепции развития оздоровительно-
рекреационного комплекса Республики Крым» (Симферополь, 2015), на 6-ой
региональной межвузовской научно-практической конференции студентов,
аспирантов и молодых ученых «МОЛОДЕЖЬ НАУКЕ. Актуальные проблемы туризма, спорта и бизнеса» (Сочи, 2015), на второй международной научной конференции «Психолого-педагогические и физиологические аспекты построения физкультурно-оздоровительных программ и обеспечение их безопасности» (Ростов-на Дону, 2015), Of the ХI international scientific and practical conference «SCIENCE WITHOUT BORDERS» (Чехия, Прага, 2016), на VIII международной научно-практической конференции «21 век: Фундаментальная наука и технологии» (USA, North Charleston, 2016), на Х научно-практической конференции «Fundamental science and technology – promising developments Х» (USA, North Charleston, 2016), на V Международном съезде физиологов СНГ (Сочи, 2016), на международной конференции «ACTIVE AGEING: FROM WISDOM TO LIFE-LONG LEARNING» (Italy, Genoa, 2016), на X общероссийском семинаре «Репродуктивный потенциал России: версии и контраверсии» (Сочи, 2017), на XII международной научно-практической конференции «Academic science - problems and achievements (USA, North Charleston, 2017).
Основные положения и результаты диссертационного исследования изложены в 62 публикациях, из которых 26 в рецензируемых научных изданиях и 36 в материалах научных конференций. Имеется монография, два патента на полезную модель, акты о внедрении результатов докторской диссертации.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 377 страницах компьютерного текста и включает в себя список условных сокращений, введение, обзор литературы, материал и методы исследований, 6 разделов с результатами собственных исследований, заключение, выводы, список литературы и приложения. В диссертационной работе представлено 43 таблицы и 61 рисунок, 30 приложений. Список литературы включает 415 источников, из них 244 работы отечественных авторов и 171 иностранных.
Гормонально-метаболические механизмы адаптации организма высококвалифицированных спортсменов
Выявление факторов, которые лежат в основе стойкого функционального состояния организма и которые определяют его формирование и поддержку на протяжении длительной по времени адаптации и спортивной карьеры, является необходимым условием при подготовке высококвалифицированных спортсменов в современном олимпийском спорте [137, 142, 152, 159]. В познании сущности физиологических механизмов долговременной адаптации особая роль отводится изучению факторов, влияющих на изменчивость адаптивных свойств в высокотренированном организме [21, 117, 132, 136]. Многими исследователями подчеркивается, что в понятие «адаптация» включается не только способность организма отражать изменения окружающей среды, но и в полной мере модифицировать собственное состояние и при этом сохранять постоянство внутренней среды [19, 23, 174]. Наряду с этим нарушения внутреннего постоянства в силу возможного для организма приспособительного реагирования являются причиной адаптационных перестроек, которые направлены на сохранение гомеостаза при нарастающем действии такого повреждающего фактора утомления, как физическая нагрузка. Так, снижение степени нарушения гомеостаза или снижение реагирования на данное нарушение в организме спортсменов является основой процесса адаптации к физическим нагрузкам и должно приводить к уменьшению адаптационных срывов. С этих позиций сущность адаптации в спорте заключается в оптимизации совокупности реактивных возможностей функциональных систем организма спортсменов [35, 181, 351]. Большое значение в реализации данных возможностей придается механизмам срочной адаптации, формирующим физиологические предпосылки для изменения реагирования основных систем на нагрузки специфического характера [182, 183]. Показано, что в основе этих изменений лежат мобилизация энергетических ресурсов организма и их перераспределение с избирательным направлением на органы и ткани функциональной системы адаптации; потенциация работы функциональной системы; формирование структурной и резервной основы долговременной адаптации. В первую очередь формирование структурных изменений в функциональной системе адаптации всегда происходит при решающем участии нейрогуморальных механизмов. В ответ на сигнал о необходимости совершения мышечной работы нейрогенное звено управления «включает» двигательную реакцию и вызывает мобилизацию механизмов кровообращения и дыхания, энергетически обеспечивающих и поддерживающих выполнение такой работы. Одновременно происходит активация гормонального механизма реактивности. Это звено обусловливает возникновение стресс-реакции организма и потенциирует мобилизацию энергии для работы органов и тканей функциональной системы на молекулярном и клеточном уровнях [132]. Данные механизмы создают интегративный вариант управления системой, способный обеспечить адекватное приспособление при изменении внешней и внутренней среды [7, 144].
На различных этапах онтогенетического развития человека характер нейрогуморальной регуляции изменяется, что является важной физиологической предпосылкой к изменению приспособительных возможностей [31, 210, 212]. Использование сущности механизмов нейрогуморальной регуляции заключается, прежде всего, в знании фактических количественных значений основных физиологических показателей организма, характеризующих качество регуляторных механизмов и уровень функционального состояния на различных этапах онтогенеза [168, 354]. Показано, что эффективность адаптации к физическим нагрузкам, функциональные возможности организма спортсменов на этапах онтогенеза зависят от взаимодействия двух основных факторов: величины нагрузки и степени развития приспособительных реакций, обусловливающих уровень тренированности спортсменов [16, 26, 36]. А уровень тренированности, в свою очередь, определяется продолжительностью занятий спортом, то есть временем адаптации и ее кумулятивными эффектами, связанными с формированием адаптационных резервов [138]. Большинство авторов отмечают, что при рациональной адаптации, в скрытом виде, адаптационные реакции сохраняются в течение продолжительного времени и могут служить основой для удержания высоких приспособительных возможностей [9, 13, 146, 152, 153]. В свою очередь уровень тренированности спортсмена обусловливает эффективность адаптационных реакций, которые будут укладываться в определенную модель реагирования основных систем на нагрузку в заивисимости от направленности тренировочного процесса [111, 163, 364, 365]. Огромное влияние на данные модельные характеристики оказывает квалификация спортсменов, определяемая высокой степенью тренируемости [134]. Отмечается, что функциональная система адаптации спортсменов с высоким уровнем тренируемости (высококвалифицированные спортсмены) отличается от системы низкотренируемой по структуре, входящим компонентам и системообразующим признакам, что обеспечивает высокую скорость и эффективность адаптационного процесса. Неэффективными признаками в работе системы будут являться: наличие нерациональных, физиологически нецелесообразных внутрисистемных и межсистемных взаимосвязей, мешающих деятельности и представляющих собой различные варианты компенсаций напряженно протекающей адаптации; чрезмерно малое либо чрезмерно большое количество внутрисистемных взаимосвязей, что в первом случае не дает достаточной возможности взаимозаменяемости функций, поиска их необходимости и достаточного количества, а во втором случае – при чрезмерном количестве очень высоких (жестких) взаимосвязей нарушает тонкую координацию функциональных взаимодействий и необходимую гибкость при изменяемых условиях деятельности [179].
Специфический характер физических нагрузок определяет степень чувствительности к ним основных физиологических систем организма спортсменов, что обусловливает тот или иной уровень реагирования на специфические воздействия. Например, установлено, что на уровне ЦНС адаптация к силовой тренировке формируется более длительное время относительно тренировки на выносливость, что связано со значительным утомлением в ЦНС в результате физических напряжений силового характера [361]. То есть, чувствительность ЦНС к воздействию силовой тренировки сравнительно ниже. В свою очередь тренировка выносливости обусловливает наибольшую чувствительность тканей (мышечной, сосудистой) и рецепторов клеток к гормонам и медиаторам (адреналину, глюкокортикоидам, инсулину, гонадотропинам, норадреналину и дофамину), что снижает эндокринными железами продукцию этих веществ и реактивность ответов на нагрузку [37, 132, 312, 338]. Силовая тренировка усиливает чувствительность клеточных рецепторов к тестостерону, что способствует индукции синтеза сократительных белков главным образом в быстрых волокнах [156, 288].
Гематологические методы
Вместе с тем амплитуда вентиляторных ответов на сильное и слабое воздействие различается в зависимости от возраста и функционального состояния испытуемого [90, 181, 182]. Изучение вентиляторных ответов на повышение РСО2 в результате увеличения интенсивности нагрузки у людей разного возраста и разной физической подготовленности позволило выделить несколько типов реагирования: сниженная реакция (гипоергический тип) на слабый стимул и высокая (гиперергический тип) на максимальной воздействие характерны для ВКС; повышенная реакция на слабый стимул (при ограниченном диапазоне реагирования) и снижение ответа на раздражитель большой интенсивности характерны для детей и нетренированных лиц; увеличение реакции по мере увеличения силы раздражителя с менее выраженными ответами характерно для взрослых нетренированных людей. Увеличение скороcти нарастания реакции наступает при более высоких рАСО2 у ВКС. Также у ВКС при умеренной нагрузке отмечается незначительный прирост VE и ЧСС, а при максимальной нагрузке – более выраженный рост этих показателей и способность дыхательного центра длительно поддерживать возбуждение на предельном уровне и переносить большие сдвиги рН крови. То есть, такие лица обладают более экономными реакциями дыхания и большей производительностью при работе на выносливость [18]. Легочная вентиляция является неотъемлемым звеном в цепи процессов энергообеспечения тканей организма и лимитирования физической работоспособности [318]. Энергетическое обеспечение физической нагрузки осуществляется как за счет аэробных, так и за счет анаэробных источников энергии. В зависимости от характера физической нагрузки один из этих двух механизмов энергообразования в мышцах может стать преобладающим [317]. Активация анаэробных источников получения энергии сопровождается ростом молочной кислоты. Молочная кислота вступает в реакцию с бикарбонатами буферных систем, вытесняет углекислый газ, что ведет к увеличению его выделения с воздухом и росту газообменного отношения [296]. Кроме того, повышение углекислоты в артериальной крови и изменение рН ведет к увеличению VE и снижению коэффициента использования кислорода при неизменном уровне углекислоты в выдыхаемом воздухе [301].
С возрастом отмечается возрастание роли гликолиза в системе энергообеспечения на фоне снижения активности окислительных процессов. Иначе говоря, с возрастом при нагрузке наблюдается увеличение доли участия анаэробных источников получения энергии. Известно, что при физической нагрузке в условиях устойчивого состояния ресинтез АТФ осуществляется путем фосфорилирования АТФ при окислении субстратов в цикле трикарбоновых кислот (субстратное фосфорилирование) и при транспорте водорода через дыхательную цепь. Для стабильного функционирования этого процесса необходимо адекватное снабжение работающих мышц кислородом. Недостаток кислорода вызывает образование отрицательного баланса АТФ. Небольшое увеличение отношения АДФ/АТФ резко повышает активность процессов окислительного фосфорилирования. Но при более выраженном нарушении баланса АТФ, не компенсируемом дыхательным фосфорилированием, происходит активация гликолиза. Таким образом, активация анаэробных путей получения энергии обусловлена недостаточным поступлением кислорода к работающим мышцам. Причиной этому может служить недостаточное гемодинамическое обеспечение физической нагрузки, которое заключается в возрастном ограничении максимальных величин МОК [94]. В этих условиях важным является оптимальная реактивность дыхания, которая при дальнейшем увеличении нагрузки обеспечит поддержание резервов увеличения доставки кислорода к тканям. Недостаточное гемодинамическое обеспечение нагрузки, на фоне возрастного снижения активности окислительно-восстановительных процессов, и служит основной причиной снижения ПАНО с возрастом. Это ведет к накоплению недоокисленных продуктов обмена, росту молочной кислоты, метаболическому ацидозу, что, в свою очередь, ограничивает возможности переносимости интенсивной физической нагрузки, так как анаэробная емкость и содержание гликогена с возрастом уменьшается. Данные о возрастных различиях в реактивности системы дыхания спортсменов на нагрузку показывают, что в большем эти различия выражены в степени мобилизации дыхательной функции, лимитирующей работоспособность при мышечной работе. Так, у сравнительно молодых спортсменов отмечается уменьшение вентиляторной чувствительности к СО2, что свидетельствует о снижении интенсивности центральной стимуляции дыхания и может ограничивать возможности при высокоинтенсивной (скоростно-силовой) работе [282, 327].
Сравнительный анализ реактивности системы дыхания у спортсменов мужского и женского пола показывает, что различия уровня реактивности обусловлены, прежде всего, диморфизмом энергетических режимов работы. Установлено, что уровень анаэробной производительности выше у мужчин, тогда как аэробной у женщин [297, 377]. Наиболее существенные различия в этом отношении у спортсменов проявляются в юношеском возрасте, когда отмечается существенная разница в уровне легочной вентиляции, которая существенно выше у юношей, чем у девушек. То есть инспираторная активность выше у юношей [286]. В связи с этим доля окислительного потенциала выше у спортсменок. Поэтому энергообеспечение мышечной деятельности у спортсменов мужского пола осуществляется при весьма значительных метаболических сдвигах (особенно существенные сдвиги обнаруживаются по показателю кислотно-щелочного равновесия крови).
Биоэнергетические возможности высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола при нагрузках специфического характера
Обсуждение. Общепринятым является мнение о том, что морфофункциональные изменения в организме спортсменов подчиняются требованиям специализации [26, 27, 70 125, 127], алгоритму энергообмена [76, 147, 197] специфике утомления и пластических функций [131, 157]. Также известно, что ряд морфофункциональных параметров находится под жестким генетическим контролем. Поэтому их существенные изменения происходят под влиянием возрастных перестроек [27]. В спортивной физиологии изменения физического статуса часто обсуждается в аспекте возрастного развития и спортивного совершенствования спортсменов. Однако у взрослых высококвалифицированных спортсменов на протяжение длительных занятий спортом также могут наблюдаться изменения морфометрических и функциональных параметров физического статуса, обусловленные как возрастными перстройками, так и кумулятивными эффектами тренировки, что необходимо учитывать при оценке функциональных возможностей [125, 399]. Проведенные исследования позволили выявить варианты изменений функциональных показателей при сдвигах определенных морфометрических параметров. Так, выраженное влияние изменений тотальных размеров тела на функциональные характеристики сердечно-сосудистой и дыхательной систем показано нами на примере спортсменов группы «сила», для которых уже в первом зрелом возрасте характерным являются относительно высокие величины массы и обхватных размеров тела – ДОКГвдох и ДОКГвыдох. При этом дыхательная экскурсия грудной клетки значимо не увеличивается, что говорит о тенденции к ограничению ее подвижности и может обусловливать снижение функций аппарата внешнего дыхания, обеспечивающих эффективность циркуляции кислорода в легких, и далее его поступление к сосудам и сердцу. Установленное нами статистически значимые корреляционные взаимосвязи между показателем ДОКГвыдох и циркуляторными показателями (АДпульс. r =0,75 , АДсист. r =0,79, АДдиаст. r =0,71, ЧСС170 r =0,65) подтверждает высказанное предположение.
Во втором зрелом возрасте, одним из наиболее значимых маркеров, оказывающим влияние на снижение интегрального функционального показателя аэробных возможностей - МПК/кг в группе «сила» является масса тела. Выявлена статистически значимая отрицательная корреляционная взаимосвязь между показателями МТ и МПК/кг (r= -0,77). В свою очередь, дополнительным фактором, лимитирующим аэробные возможности этих спортсменов, являются сниженные показатели ДЭ и ЖИ. Если учесть, что в данной возрастной группе «силовиков» увеличение МТ, не сопровождается повышением потенциальных силовых возможностей, то ограничение силовых характеристик, в том числе и дыхательных мышц, может лимитировать подвижность грудной клетки, делая кислородный режим еще менее эффективным. Это подтверждается выявленной статистически значимой отрицательной корреляционной взаимосвязью между показателем ДОКГвыдох и ЖИ (r = - 0,81). Установленное нами значимое повышение индекса ДП в этом возрасте указывает на снижение функциональных возможностей кислородтранспортных систем на уровне сосудистого и кардиального компонента, что также очевидно обусловлено опосредованным влиянием изменения метрических параметров аппарата дыхания. Отмеченные тенденции могут обусловить выраженную необходимость усиленного включения гемодинамического компенсаторного механизма, связанного с повышением АД в связи с напряжением кислородного режима.
В возрастных группах «выносливость» юношеского и первого зрелого возраста отмечена слабая выраженность морфометрических сдвигов, что, очевидно, связано с их большей устойчивостью. В группе второго зрелого возраста, установленное нами увеличение ИМТ, все же оказывает влияние на значимое снижение МПК/кг. Это говорит о высоком устойчивом уровне функциональных и энергетических возможностей спортсменов, формирующемся при тренировке аэробной выносливости. Особенностью корреляционных взаимосвязей между антропометрическими и интегарльными функциональными параметрами в данной возрастной группе «выносливость» являются статистически значимые взаимосвязи показателя ДОКГвдох с функциональными показателями сердечно-сосудистой системы ЧСС и ДП. То есть, в большей степени значимым для ее кислородного обеспечения является подвижность грудной клетки при выполнении инспираторного маневра.
При исследовании физического статуса высококвалифицированных спортсменок разного возраста, нами установлено, что для группы высококвалифицированных спортсменок юношеского и первого зрелого возраста характерным является регулярный овуляторный менструальный цикл, что говорит о сравнительно высоком уровне эстрогенной насыщенности их организма [258, 273]. Известно, что содержание половых гормонов в организме женщины во многом определяют его морфофункциональные характеристики. У спортсменок отличительной особенностью корреляционных взаимосвязей между антропометрическими и интегарльными функциональными параметрами является их увеличение во втором зрелом возрасте, при характерном для этогог возраста АМЦ. Очевидно, что возрастная перестройка гормональной функции обусловливает увеличение морфофункциональной зависимости. Подобные системные сдвиги отмечаются в подростковом возрасте в процессе формирования репродуктивной системы [231]. Тотальные размеры тела спортсменок данной возрастной группы в большей степени взаимосвязаны с интегральным функциональным параметром МПК/кг, а их увеличение обусловливает снижение последнего. Жизненный индекс, характеризующий функциональные резервы дыхательной системы также снижен и одновременно тесно взаимосвязан с ДОКГ на вдохе и выдохе, а также с ДЭ (соответственно взаимосвязь ЖИ и ДОКГвдох r= -0,66; ЖИ и ДОКГвыдох r= 0,47; ЖИ и ДЭ r= -0,52). Причиной снижения ЖИ может быть выявленное нами увеличение МТ спортсменок [339]. Однако, учитывая то, что уровень аэробной производительности у спортсменок с АМЦ достаточно высокий, то его удержание может происходить за счет оптимизации механики внешнего дыхания, и в частности, за счет увеличения ДЭ. Более того, показано, что подвижность грудной клетки может быть обусловлена типом дыхания человека. У женщин преобладает грудной тип дыхания, при котором наиболее активно работают наружные и внутренние межреберные мышцы, и внешние дыхательные движения сводятся к активным движениям стенок грудной клетки. Также у женщин на 10—12% больше жировой ткани, которая в частности располагается и в области груди, что становится преимуществом при работе дыхательных мышц и поддержании высокой ДЭ. Все это говорит в пользу имеющихся в организме спортсменок предпосылок для компенсации сниженных функций дыхания за счет приспособительных изменений механики дыхательного аппарата [170]. С другой стороны, излишне высокая подвижность грудной клетки может обусловить гиперкинетику вентиляторной функции, что может явиться причиной утомления дыхательных мышц, снижения величин параметров структуры ЖЕЛ.
Хронобиологические характеристики гемодинамических реакций высококвалифицированных спортсменок разного возраста
Таким образом, в возрастных группах высококвалифицированных спортсменок при выполнении пороговых режимов работы в межменструльном периоде установлены преимущественно гипергические глюкокортикоидные реакции. Гиперергические глюкокортикоидные реакции выявлены при падении эстрогенной насыщенности - в менструальном и предменструальном периодах. Ослабление ответов эстрадиола отмечается в периодах снижения гормональной регуляторной активности, что может повысить степень адаптационного напряжения на уровне глюкокортикоидного звена стресс-реакции. В то же время у спортсменок с ОМЦ, для которых характерным является сравнительно высокий уровень эстрогенной насыщенности установлена высокая степень вариативности глюкокортикоидной реакции, а ее диапазон имеет высокую чувствительность к гормональным регулирующим влияниям в режиме аэробно-анаэробной работы.
Обсуждение. Дифференцировка половозрастных различий в уровне функционального состояния и стресс-реактивности позволяет на определенных этапах спортивной подготовки выявить у спортсменов женского и мужского пола периоды онтгенеза с различной эффективностью адаптационных реакций, и таким образом, оптимизировать процесс спортивной тренировки, предупредить развитие болезней адаптации, сохранить репородуктивное здоровье [76, 77, 162, 178, 231]. Различия в стресс-реакциях мужского и женского ораганизма на стандартную физическую нагрузку определяются особенностями функционирования систем, принимающих участие в адаптационных процессах, в том числе репродуктивной системы [162]. Приспособительные реакции, изменение работоспособности женщин в процессе спортивной деятельности, а также функции стресс-реализующих систем женского организма самым тесным образом связаны с уровнем половых гормонов - эстрогенов [6, 109, 123, 124, 167]. В связи с этим уровень стресс-реактивности зависит не только от фазы овариально-менструального цикла, но и от особенностей функционирования репродуктивной системы.
Нами показано, что категорию высококвалифицированных спортсменок составляют возрастные группы спортсменок, имеющие овуляторный и ановуляторный характер менструального цикла. В возрастной группе спортсменок 16-26 лет, для которых характерным является регулярный овариально-менстуральный цикл отмечается сравнительно высокий уровень эстрогенной насыщенности организма [258, 273]. В данной группе выявлена сравнительно высокая чувствительность глюкокортикоидной реакции к уровню гонадной активности. Это согласуется с данными литературы о прямой зависимости глюкокортикоидной активности коры надпочечников от уровня эстрогенной насыщенности. Так как действие эстрогенов на надпочечники опосредуется через гипофиз, эстрогены повышают секрецию гипофизом АКТГ – специфического стимулятора надпочечников, что вызывает повышение синтеза и секреции глюкокортикоидов [162]. Выявленный факт говорит о возможности использования периодов овариально-менструального цикла с высоким содержанием эстрогенов для прогнозирования характера глюкокортикоидной реакции и развития сопутствующих функциональных изменений в тренировочных режимах работы и необходимости строго дозировать интенсивность пороговой нагрузки в зависимости от периода ОМЦ.
В то же время в процессе мышечной деятельности изменения реактивных возможностей стресс-реализующих систем интегрируют в себе основные факторы утомления метаболического происхождения и направлены на сохранение гомеостаза при нарастающем действии такого повреждающего фактора, как физическая нагрузка [134, 136]. Снижение степени нарушения гомеостаза или снижение реактивности на данное нарушение в тренированном организме должно приводить к уменьшению адаптационных сдвигов [42, 51].
Общепринятым является мнение о том, что гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система у женщин является более возбудимой, амплитуда гормонального ответа выше по сравнению с таковой у лиц мужского пола, что в значительной мере связано с влиянием эстрогенов [198, 271, 284, 353]. Однако, наряду с этим общепринятым положением, результаты, полученные в отношении особенностей глюкокортикоидых реакций в возрастных группах высококвалифицированных спортсменок, говорят, скорее об обратном. Нами установлено, что при повышении кислородного запроса по мере увеличения интенсивности режимов работы наблюдается преимущественное ослабление глюкокортикоидной реакции, что по всей вероятности, связано с кумулятивным снижением реагирования коры надпочечников на пороговые нагрузки. Если учесть, что усиление глюкокортикоидных реакций во время выполнения физической работы было выявлено в периодах МЦ, где имеет место снижение уровня эстрогенов (во время менструации и в предменструальный период), то это не было обусловлено усилением кислородного запроса. Учитывая, что в женском организме существует тесная функциональная взаимосвязь между надпочечниками и гонадами, составляющими единую стероидсинтезирующую систему [173, 345], станвоится очевидным, что в большей степени повышение продукции кортизола является необходимым для компенсаторного усиления функций стероидогенеза при снижении эстрогеновой насыщенности.
Глюкокортикоидная функция в данном случае, выполняет роль компенсаторного механизма, поддерживающего необходимый для саморегуляции гомеостаза оптимальный стероидогенез. Следовательно, падение уровня эстрогенов может значительно снизить толерантность к физическим нагрузкам, на уровне глюкокортикоидной функции.
Эндокринная ситуация в возрастной группе высококвалифицированных спортсменок обусловливает ановуляторный характер менструального цикла и в литературе характеризуется как период перименопаузы, в котором отмечается снижение гормональных функций [58, 140, 247]. Тем не менее, значения содержания кортизола в организме спортсменок с АМЦ в исходном состоянии покоя находится в нормальных пределах и не имеют значимых различий относительно уровня кортизола у спортсменок с ОМЦ. При снижении в женском организме половой функции значительно выражена взаимосвязь между репродуктивным и адаптационным гомеостазом [348, 407]. В репродуктивном гомеостазе, это с одной стороны, проявляется повышением продукции гонадотропинов, начинающимся не только до того как ослабевает гонадный стероидогенез, но и до явных признаков снижения продукции ингибина – белковой природы «тормоза» гонадотропинов в яичниках. Повышение порога чувствительности гипоталамуса расценивается как существенный компонент возрастных изменений в системе адаптационного гомеостаза. Это проявляется ослаблением тормозящих влияний кортикостероидов на деятельность гипоталамического центра, обеспечивающего тонический уровень секреции глюкокортикоидов [20, 364]. В этой связи показанное нами ослабление глюкокортикоидной реакции в ответ на физические нагрузки у спортсменок с АМЦ может также быть обусловлено возрастными инволюционными процессами в репродуктивной системе. В свою очередь узкий диапазон глюкокортикоидной реакции является свидетельством ее устойчивости, что повышает прогноз ее развития на этапе предсезонной подготовки.
Заключение. Особенности гормональных реакций у высококвалифицированных спортсменов разного возраста и пола проявляются в кинетике и величине диапазона реакции. У мужчин при работе в высокоинтенсивном режиме (анаэробно-аэробном) преобладает усиление глюкокортикоидных реакций. Во втором зрелом возрасте порог нагрузки для повышения продукции кортизола снижается до аэробно-анаэробного режима. В условиях специфической работы у гиревиков преобладает раннее избыточное усиление продукции кортизола. У спортсменок специфика глюкокортикоидных реакций, связана с их ослаблением в межменструальном периоде. Усиление отмечается в менструальном и предменструальном периодах, в которых уровень эстрогенной насыщенности снижен.