Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Проблема восстановления и адаптации организма спортсменов единоборцев к тренировочным нагрузкам 12
1. 1 Специфические изменения физиологических процессов адаптации в организме спортсменов при развитии скоростно-силовой выносливости 12
1.1.1 Реактивность неспецифических адаптивных реакций организма спортсменов при физических нагрузках 16
1.1.2 Адаптация сердечно-сосудистой системы спортсменов-единоборцев к субмаксимальным физическим нагрузкам 18
1.2 Физиологические основы восстановления и адаптации организма спортсменов в условиях коррекции массы тела 21
1.3 Эргогенические средства, расширяющие адаптационные возможности организма спортсменов 23
1.4 Характеристика растительных адаптогенов и их применение в спорте высших достижений 27
1.5 Функциональное назначение природного комплекса -олигосахаридов и салидрозида 33
1.5.1 Виварные исследования функциональных свойств комплекса -олигосахаридов и салидрозида на мышах вида Mus sp. 40
1.5.2 Индивидуализация подбора дозировки приема комплекса -олигосахаридов и салидрозида для коррекции функционального состояния организма спортсменов-единоборцев 43
Глава 2 Организация и методы исследования 46
2.1. Организация исследования 46
2.2 Методы исследования 49
2.2.1 Лабораторные методы исследования 50
2.2.2 Функциональные методы исследования 54
2.2.3 Антропометрические методы исследования 57
2.2.4 Методы педагогического тестирования 58
2.2.5 Статистический анализ экспериментальных данных 60
Глава 3 Анализ процессов адаптации организма спортсменов высокой квалификации в период годичного цикла тренировки 61
3.1 Оценка и коррекция неспецифических адаптивных реакций организма спортсменов-единоборцев к тренировочным нагрузкам 61
3.2 Повышение уровня адаптации организма спортсменов путем введения в рацион питания природного комплекса -олигосахаридов и салидрозида 66
Глава 4 Физиологическое обоснование моделирования комплекса эргогенического действия 75
4.1 Влияние приема комплекса -олигосахаридов и салидрозида на параметры функционального состояния спортсменов при тренировочных нагрузках 75
4.2 Повышение спортивных результатов при коррекции процессов адаптации организма высококвалифицированных спортсменов 89
Заключение 94
Практические рекомендации 97
Список сокращений и условных обозначений 99
Список литературы 101
Список иллюстративного материала 130
- Специфические изменения физиологических процессов адаптации в организме спортсменов при развитии скоростно-силовой выносливости
- Индивидуализация подбора дозировки приема комплекса -олигосахаридов и салидрозида для коррекции функционального состояния организма спортсменов-единоборцев
- Оценка и коррекция неспецифических адаптивных реакций организма спортсменов-единоборцев к тренировочным нагрузкам
- Повышение спортивных результатов при коррекции процессов адаптации организма высококвалифицированных спортсменов
Специфические изменения физиологических процессов адаптации в организме спортсменов при развитии скоростно-силовой выносливости
Интенсивные тренировки, направленные на развитие силы, быстроты и выносливости, вызывают в организме спортсменов высокой квалификации, специализирующихся в единоборствах, значительные изменения биохимических и физиологических процессов в крови и органах [38, 130, 178]. Биохимические сдвиги в организме спортсменов-единоборцев в основном зависят от характера поединка, где на протяжении пяти минут мышечная работа выполняется с перепадами интенсивности [49, 242]. Исходя из биохимических позиций спортсмены, специализирующиеся в спортивных единоборствах, в течение годичного цикла тренировки выполняют механическую работу, направленную на расширение функциональных возможностей и развитие выносливости, что в целом можно оценить по энергетическому потенциалу организма [16, 50, 95, 123].
Единоборства относятся к ациклическим видам спорта, где выполняемые нагрузки сопровождаются непрерывным изменением аэробного и анаэробного процессов окисления [7, 45, 120, 172]. При выполнении тренировочных нагрузок субмаксимальной мощности, все функции организма спортсменов-единоборцев, направлены на поддержание пика физической работоспособности [13, 30, 171].
Для успешной и эффективной подготовки спортсменов-единоборцев высокой квалификации необходимо разрабатывать тренировочные программы, которые смогут обеспечить оптимальную переносимость нагрузок отдельных занятий, тренировочных дней, микроциклов, однодневных и многодневных соревнований [8, 177, 191]. Одним из важных факторов построения тренировочного цикла является определение характера энергетического обеспечения силовых упражнений, поэтому необходимо рассмотреть протекание биохимических процессов при мышечной деятельности.
Физические нагрузки сопровождаются увеличением скорости катаболических и анаболических процессов в мышцах, при этом происходит образование молекул АТФ и выделение энергии [47, 103, 166], повышаются энергетические запасы работающих мышц, увеличивается мощность и длительность выполнения физической работы [166, 185]. Тренировки, направленные на активную работу мышц, приводят к увеличению числа миофибрилл в мышечных волокнах и дают прирост силы. Последующие изменения происходят в поперечном сечении мышц, что можно объяснить повышением запасов гликогена, массы митохондрий и других органелл. Исходя из данного обоснования, можно сделать вывод, что силовая подготовка способствует увеличению числа миофибрилл в мышечных волокнах, где катализируется синтез белка, а темп распада остается неизменным. Существуют разные факторы ускорения белкового синтеза, зависящие от тренировочного процесса: увеличение в крови концентрации анаболических гормонов, ионов водорода и «свободного» креатина [48, 110, 192].
Спортсмены - единоборцы выполняют тренировочные нагрузки, обусловленные высокой мощностью, поэтому в их организме быстро увеличивается уровень гормонов в крови и достигается их наивысшая величина [9, 241]. Важную роль в перестройке метаболизма мышечной деятельности спортсменов играет нейро-гуморальная регуляция, которая повышает тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы. На функциональные изменения при мышечной деятельности влияют многие гормоны, значительный вклад вносят гормоны надпочечников, например, адреналин, который попадая в кровяное русло, усиливает распад гликогена в мышцах [26, 167, 245, 264].
Ответной реакцией организма спортсменов на физические нагрузки субмаксимальной мощности является активация симпато-адреналовой системы, за счет чего увеличивается распад гликогена в клетках с параллельным снижением энергетических запасов, что, в свою очередь, вызывает значительные биохимические, метаболические и функциональные сдвиги [91, 102]. Гипергликемия ведет к повышению концентрации азотистых веществ и нарушению водно-электролитного обмена в организме, что приводит к повышению осмолярного давления [56, 126]. Секреция катехоламинов способствует увеличению содержания в плазме крови жирных кислот, повышает липолиз, что в итоге приводит к развитию тканевой гипоксии [39, 116, 246].
В качестве интегрального показателя адаптации спортсменов к нагрузкам используется соотношение гормональных показателей в крови - тестостерона (Т) и кортизола (К) [36, 130]. Глюкокортикоиды: кортизол, кортизон и кортикостерон регулируют метаболизм во время тренировочного процесса, где кортизол является основным гормоном гипофизарно-адренокортикальной системы, который отвечает за обмен веществ [24, 189]. Корковый слой надпочечников выделяет гормоны стероидной природы – кортикостероиды, которые делятся на глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Необходимо отметить, что на этапе непосредственной подготовки к старту спортсменов-единоборцев, обусловленной интенсивными кратковременными и продолжительными физическими нагрузками, происходит повышение концентрации кортизола в крови [77, 234].
Половые гормоны специфически влияют на репродуктивные процессы, поэтому изменение их секреции в организме высококвалифицированных спортсменов стоит под сомнением. Интенсивные кратковременные упражнения обуславливают повышение уровня тестостерона в крови мужчин, а длительные – его снижение. Небольшой прирост концентрации тестостерона в крови может происходить при снижении деградации гормона или уменьшении объема плазмы [59, 72, 239].
Нагрузки скоростно-силового характера приводят к процессу компенсаторного синтеза углеводов и ускоряют распад белков, вследствие чего увеличивается концентрация мочевины в крови [31, 233]. В спорте высших достижений этот показатель широко используется при оценке переносимости спортсменом физических нагрузок [130, 245]. Концентрацию мочевины в крови спортсменов определяют утром натощак. При адекватной физической нагрузке на организм ее уровень должен находиться в пределах 7 ммоль для мужчин и 5 ммоль для женщин. Превышение нормы свидетельствует о том, что организм спортсмена не восстановился, или находится в состоянии сильного утомления, между тем, снижение концентрации мочевины в крови говорит о недостаточном объеме тренировочных нагрузок [122, 203]. Уровень содержания мочевины в крови спортсменов также находится в прямой зависимости от пищевого рациона, так как продукты с большим количеством белка приводят к ее повышению, поэтому метаболизм, вызванный физической нагрузкой, дает не объективные данные [14, 119, 266].
Восстановление работоспособности спортсменов, специализирующихся в единоборствах, после соревновательной нагрузки может растянуться на несколько суток [110, 132]. Одним из важных показателей эффективности процесса восстановления единоборцев после выполнения субмаксимальных физических нагрузок является скорость утилизации лактата из крови [163]. При изучении химизма мышц выявлено, что кратковременные скоростные нагрузки характеризуются преимущественно анаэробным ресинтезом АТФ и сопровождаются прогрессивной убылью гликогена и фосфокреатина в мышцах, что приводит к образованию молочной кислоты [169, 270]. Молочная кислота диссоциирует на ионы, при этом образовавшийся ион водорода приводит к снижению рН мышечной клетки и смещению его в кислую сторону, что немедленно отражается на угнетении активности ферментов креатинфосфокиназы, АТФ-азы и фосфофруктокиназы и ухудшает сократительные свойства миофибриллярных белков [115, 162].
Содержание лактата в сыворотке крови в норме составляет 1-2 ммоль/л, после выполнения интенсивных физических нагрузок «до отказа» концентрация увеличивается до 8-10 ммоль/л, у спортсменов высокой квалификации до 18-20 ммоль/л и выше [96, 210]. Во время проведения анализа крови необходимо учесть, что повышение содержания молочной кислоты происходит через несколько минут после выполнения нагрузки, поэтому для точности результатов забор крови следует делать примерно через пять минут [54, 190]. Стоит отметить, что в более поздние сроки часть лактата будет извлечена из печени и кровяного русла клетками миокарда, поэтому значение результата будет значительно занижено [135, 212]. В результате накопления молочной кислоты в саркоплазме мышечной клетки спортсмены чувствуют болевые ощущения в мышцах, вызванные изменениями осмотического давления, так как после физических нагрузок вода из межклеточной среды поступает внутрь мышечного волокна и вызывает набухание [92, 102].
Для спортсменов-единоборцев высокой квалификации, специфическими особенностями борьбы с эндогенной интоксикацией являются не только этиологические основы, но и ограничения допинг-контроля на средства детоксикации [43, 159, 174, 247].
Индивидуализация подбора дозировки приема комплекса -олигосахаридов и салидрозида для коррекции функционального состояния организма спортсменов-единоборцев
Цель спортивного питания заключается в оптимизации функциональных возможностей организма спортсменов, а индивидуализированный подход с учетом персональных физических возможностей высококвалифицированных спортсменов-единоборцев позволяет достигнуть максимального эффекта [27, 193]. Спортивное питание имеет определенную векторность, которая направлена на перестройку метаболических, регуляторных и биоинформационных процессов в организме спортсменов [248].
Специфика направленности тренировочных нагрузок – быстрота, сила или выносливость, напрямую определяет характер физиологических сдвигов в организме спортсменов, в процессе которых вырабатываются определенные двигательные навыки и достигается максимальный тренировочный эффект для отдельных групп мышц [29, 167, 265].
При равносильных нагрузках и условиях тренировки спортсмены отличаются по величине и скорости изменений функциональной подготовленности. Важным фактором, объясняющим такой исход, являются генетически обусловленные изменения многих физиологических показателей [17, 113, 196]. Поэтому при назначении определенной пищевой добавки спортивного назначения необходимо также диагностировать психофизиологическое состояние спортсмена, на которое могут влиять индивидуальные особенности организма, спортивной деятельности и конкретные условия тренировок или соревнований.
В рамках диссертационной работы проведено исследование по выявлению оптимальной дозировки приема природного комплекса -олигосахаридов и салидрозида спортсменами высокой квалификации, занимающимися вольной борьбой (n=50). На первом этапе эксперимента проведена диагностика функционального состояния спортсменов методом одноканальной кардиоинтервалографии на базе программно-аппаратного комплекса «Омега-Спорт». По результатам замера первоначального уровня адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, всех атлетов дифференцировали на пять групп, в которых показатели функционального состояния не показывали статистически значимой разницы (p 0,05) (Таблица 2).
Из приведенной таблицы видно, что максимальное повышение уровня адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам наблюдается на 30-й день в I экспериментальной группе спортсменов - участники принимали природный комплекс -олигосахаридов и салидрозида по 7,1 мг/кг/cут за один прием, прирост показателя в которой составил 32,2 %, и на 15-й день в IV экспериментальной группе - участники принимали природный комплекс -олигосахаридов и салидрозида по 28,4 мг/кг/сут за два приема, прирост показателя составил 31,0 %.
Вышеуказанное дает основание полагать, что дозировку и схему приема пищевой добавки эргогенического действия необходимо подбирать в зависимости от индивидуальных особенностей организма спортсмена, специализирующегося в единоборствах. При этом также стоит учесть длительность этапа непосредственной подготовки к соревновательному старту в целях грамотной коррекции функционального состояния и оптимизации адаптивных процессов во время физической нагрузки и в восстановительный период.
Из полученных данных можно сделать заключение, что предварительный анализ функционального состояния организма спортсменов позволяет разработать адекватный режим фармакологической поддержки и, следовательно, добиться повышения физической работоспособности и уровня адаптации к интенсивным и длительным нагрузкам.
Оценка и коррекция неспецифических адаптивных реакций организма спортсменов-единоборцев к тренировочным нагрузкам
В данной главе приведены результаты оценки и коррекции неспецифических адаптивных реакций организма высококвалифицированных спортсменов-единоборцев, и изучен способ повышения их работоспособности в зависимости от исходного уровня адаптации организма к физическим нагрузкам. Адаптация организма единоборцев к тренировочным и соревновательным нагрузкам включает в себя многостадийный процесс физиологических механизмов, при этом важную роль играют индивидуальные особенности неспецифической реактивности организма спортсмена [59, 145, 277].
Исследования проводились на базе РГУФКСМиТ на протяжении годичного цикла тренировки, состоящего из двух полуциклов (зима-весна и лето-осень). В начале исследования испытуемых спортсменов-единоборцев разделили на равноценные три группы: I контрольная группа (n=15) принимала в течение 15 дней плацебо – порошок Рингера-Локка по 14,2 мг/кг/cут два раза в день, за час до утренней тренировки и в течение часа после вечерней тренировки; II экспериментальная группа (n=15) принимала в течение 15 дней салидрозид по 14,2 мг/кг/cут два раза в день, за час до утренней тренировки и в течение часа после вечерней тренировки; III экспериментальная группа (n=15) принимала в течение 15 дней природный комплекс -олигосахаридов и салидрозида в массовом соотношении 10:1 по 14, 2 мг/кг/cут два раза в день, за час до утренней тренировки и в течение часа после вечерней тренировки.
В таблице 4 приведены результаты исследований специфики цитохимических реакций белой крови спортсменов, специализирующихся в единоборствах, при использовании природного комплекса -олигосахаридов и салидрозида в течение годичного тренировочного цикла.
Анализ периферической крови спортсменов позволяет выявить биохимические сдвиги в различных внутренних органах, скелетных мышцах и миокарде при мышечной работе. Такой анализ имеет большое значение, так как из всех тканей организма кровь наиболее доступна для исследования. Биохимический анализ крови спортсменов-единоборцев проводили с учетом мощности и продолжительности выполняемых нагрузок.
На основании анализа лейкоцитарной формулы крови спортсменов-единоборцев оценивалась фаза НАР организма по методу Л.Х. Гаркави [59]. Тип НАР организма спортсменов-единоборцев в условиях субмаксимальных физических нагрузок, является интегральным показателем функционального состояния и здоровья в целом. Результаты коррекции НАР организма спортсменов, специализирующихся в единоборствах, свидетельствуют, что в I контрольной группе доля спортсменов, организм которых находился в позитивных фазах НАР уменьшилась на 25%, в переходных фазах увеличилась на 12,5%, в негативных фазах увеличилась на 12,5% (Рисунок 13).
Во II группе доля спортсменов, организм которых находился в позитивных НАР, осталась неизменной, в переходных НАР организма увеличилась на 25%, в НАР организма уменьшилась на 25% (Рисунок 14).
Переход организма спортсменов из негативных в переходные фазы НАР организма можно объяснить тем, что прием малых доз природного адаптогена улучшает функциональное состояние организма спортсменов путем повышения уровня его реактивности и снижением общего количества напряжённых реакций.
Выявлено, что в III группе доля спортсменов, организм которых находился в позитивных фазах НАР организма, увеличилась на 20%, в переходных НАР организма осталась неизменной, в негативных НАР организма уменьшилась на 20% (Рисунок 15).
Переход организма спортсменов из негативных в позитивные фазы НАР организма свидетельствует о том, что при приеме комплекса - олигосахаридов и салидрозида в массовом соотношении 10:1, в организме атлетов соотношение интенсивности катаболических и анаболических реакций протекает сбалансированно. Такая тенденция говорит о развитии хорошей адаптации, отсутствии элементов повреждения и гармоничной работе различных подсистем организма.
Наличие обнаруженных изменений в неспецифических реакциях организма спортсменов, вызванных тренировкой, дает основание утверждать, что как биостимулятор он способствует повышению резистентности организма к физическим нагрузкам, увеличению физиологической активности защитно– приспособительных механизмов и минимизирует энерготраты.
Таким образом, результаты экспериментального исследования подтверждают, что применение комплекса -олигосахаридов и салидрозида в массовом соотношении 10:1 способствует повышению физической работоспособности и силовой выносливости единоборцев.
Повышение спортивных результатов при коррекции процессов адаптации организма высококвалифицированных спортсменов
Для повышения физической работоспособности и улучшения спортивных результатов спортсменов, основной задачей научного сопровождения спорта является грамотная организация тренировочного цикла, в процессе которого будет достигнут максимальный кумулятивный адаптационный процесс [186, 220].
Соревновательный период для высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в единоборствах, характерен тем, что атлет должен полностью мобилизовать свои функциональные возможности, чтобы достигнуть наивысших результатов. Наиболее значимых соревнований в календарном плане единоборцев должно быть не более четырех в год, с промежутками не менее одного месяца. В годичном цикле тренировки спортсменов такие старты завершают отдельные макроциклы или весь процесс многолетней подготовки в целом [189].
Для полноценной подготовки спортсменов-единоборцев к основным соревнованиям разработан логический план построения учебно-тренировочного процесса. Объем и интенсивность физических упражнений должны возрастать планомерно, чередуя анаэробные и аэробные нагрузки [49, 163, 238].
В период основных соревнований большого тренировочно соревновательного цикла основными пунктами построения системы всей деятельности высококвалифицированных спортсменов становятся официальные состязания.
В период с 2015 по 2017 гг. высококвалифицированные спортсмены-единоборцы, которые принимали биохимический субстрат, завоевали на соревнованиях всероссийского и международного уровней 24 золотые, 16 серебряных и 22 бронзовые медали (Таблица 12).
Результаты проведённых исследований доказали, что использование природного комплекса -олигосахаридов и салидрозида способствует коррекции адаптивных процессов организма спортсменов во время физической нагрузки и в восстановительный период без нарушения биохимического гомеостаза.
Выявлено, что -олигосахариды, входящие в комплекс, имеют достаточно высокое сходство с олигосахаридными компонентами клеточных мембран организма человека, что позволяет выступать в качестве средств для детоксикации различных сред организма (кровь, лимфа, мышечные клетки и т.д.) за счет связывания с функциональными группами эндогенных токсинов, образующихся в процессе обмена веществ, в том числе, молочной кислоты и мочевины.
Салидрозид, в свою очередь, проявляет нейротропное и адаптогенное свойства, увеличивает функцию щитовидной железы, нормализует состояние коркового слоя надпочечников при больших мышечных нагрузках, влияет на обмен катехоламинов в центральной нервной системе. Помимо прямого дезинтоксикационного действия природного комплекса обладает выраженным мембраностабилизирующим действием, положительно влияет на обменные процессы, активизирует ферментные каскады различных биохимических реакций.
Таким образом, биохимические и физиологические критерии контроля позволяют заключить, что тщательно подобранный химический состав и количественное соотношение компонентов комплекса -олигосахаридов и салидрозида, а также правильная технология их применения высококвалифицированными спортсменами-единоборцами в период тренировочных и соревновательных нагрузок, приводит к улучшению спортивных результатов.
По результатам опроса, эти положительные эффекты сопровождаются улучшением самочувствия спортсменов-единоборцев.
Разработанные рекомендации внедрены в систему подготовки высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в единоборствах, для коррекции процессов адаптации к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Получен акт о внедрении результатов в практику организации тренировочного процесса спортсменов-единоборцев (Приложение З).
В рамках внесоревновательного тестирования на допинг испытателей, получавших исследованный природный комплекс -олигосахаридов и салидрозида, установлено отсутствие в комплексе компонентов, обладающих допинговой активностью, что дает право рекомендовать его в качестве эффективного средства для повышения адаптации организма высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в видах единоборств, без каких-либо ограничений по критерию антидопингового контроля (Приложение И).
Также был проведен сравнительный анализ биохимического состава природного комплекса -олигосахаридов и салидрозида со списком WADA на 2018 г., и установлено, что он не содержит запрещенных компонентов (Приложение К).