Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы «Функциональная подготовленность и состояние сердечно сосудистой системы организма спортсменов» 11
1.1. Структура функциональной подготовленности организма спортсменов 11
1.2. Особенности функциональных характеристик сердечнососудистой системы при мышечной работе и их динамика в процессе адаптации к физическим нагрузкам 22
1.3. Повышение функциональных возможностей организма на основе использования эргогенических средств 34
1.4. Заключение 45
Глава 2. Методы, объём и организация исследований 46
2.1. Методологический подход в организации исследования 46
2.2. Объект, объем и организация исследования 50
2.3. Методы исследования и характеристика анализируемых показателей 53
Глава 3. Динамика показателей гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов с различной степенью адаптированности к физическим нагрузкам 62
3.1. Состояние системной гемодинамики у спортсменов с разным уровнем адаптированности к физическим нагрузкам 62
3.2. Характеристика механизмов вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов разной подготовленности 77
3.3. Характер интеркорреляционных взаимосвязей показателей гемодинамики и вегетативной регуляции у спортсменов различной квалификации 81
3.4. Заключение 86
Глава 4. Особенности гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов адаптированных к физическим нагрузкам с различным характером двигательных актов 87
4.1. Особенности системной гемодинамики у спортсменов адаптированных к физическим нагрузкам различного характера 88
4.2. Специфические особенности механизмов вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов с различным привычным паттерном моторики 99
4.3. Структура интеркорреляционных связей показателей гемодинамики и вегетативного обеспечения у спортсменов разных специализаций 102
4.4. Заключение 106
Глава 5. Динамика функциональных характеристик сердечно-сосудистой системы у спортсменов в результате применения эргогенических средств 108
5.1. Влияние тренировки на фоне увеличенного аэродинамического сопротивления дыханию на гемодинамические показатели и вегетативную регуляцию у спортсменов 113
5.2. Влияние применения гиповентиляции в тренировке на гемодинамические показатели и вегетативную регуляцию у спортсменов 119
5.3. Заключение 125
Заключение 126
Выводы 134
Практические рекомендации 137
Список литературы 138
- Структура функциональной подготовленности организма спортсменов
- Состояние системной гемодинамики у спортсменов с разным уровнем адаптированности к физическим нагрузкам
- Специфические особенности механизмов вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов с различным привычным паттерном моторики
- Влияние применения гиповентиляции в тренировке на гемодинамические показатели и вегетативную регуляцию у спортсменов
Введение к работе
Актуальность исследования. Проблема адаптации человека к специфической мышечной деятельности в настоящее время выступает в качестве одной из важнейших в прикладной физиологии (Ф.З.Меерсон, 1981, 1986; Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988; А.С.Солодков, Ф.В.Судзиловский, 1996). Результатом процесса адаптации организма к физическим и психо-эмоциональным нагрузкам является высокий уровень функциональной подготовленности (А.С.Солодков, 1987; В.Н.Платонов, 1997) и характеризуется повышением возможностей функциональных систем, обусловливающих физическую работоспособность (В.М.Волков, 1990; А.С.Солодков, 1995; И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003,Е.П. Горбанева 2008, И.Н. Солопов и др. 2009).
Одной из самых важных функциональных систем организма, которая во многом определяет и лимитирует физическую работоспособность организма, является система кровообращения. Адаптация сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке представляет собой один из центральных вопросов всей проблемы адаптации, т.к. способность этой системы увеличивать свою функцию нередко становится звеном, лимитирующим интенсивность и длительность приспособительных реакций целого организма (Н.А. Агаджанян, А.И.Елфимов, 1986; Y.Elbeze et al., 1992; А.С.Солодков, 1995; R.Mundal et al., 1998).
Совершенство физиологических механизмов, лежащих в основе функциональных возможностей в большой мере зависит от уровня развития их функциональных свойств - мощности, подвижности, мобилизации, экономичности и устойчивости (В.С. Мищенко, 1990), выступающих как качественные характеристики функционирования физиологических систем, в большой мере обусловливающих высокий уровень физической работоспособности, выступающей в качестве интегрального показателя функциональной подготовленности (В.Н.Платонов, 1984; И.Н.Солопов, 2001, И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003, Е.П. Горбанева, 2008).
Еще один аспект данной проблемы требует к себе особого внимания. Речь идет о повышении эффективности процесса адаптации к экстремальным условиям специфической деятельности человека, как производственной, так и особенно, спортивной. В настоящее время спортивная деятельность характеризуется предельными величинами объемов и интенсивности тренирующих нагрузок, дальнейший рост которых лимитируется физиологическими возможностями организма человека (В.Н.Платонов, 1988, 1997; А.И.Шамардин, 2000, 2010; И.Н.Солопов, Е.С.Садовников, 2000; В.К.Бальсевич, 2001; И.Н.Солопов, 2007). В этой связи весьма остро встает задача повышения эффективности процесса подготовки человека к напряженной специфической деятельности, оптимизации всех ее сторон, позволяющей существенно расширить диапазон адаптационных перестроек (И.Н.Солопов, 1996, 1998; А.И.Шамардин, 2000; В.К.Бальсевич, 2001; И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003, И.Н. Солопов и д.р., 2009).
Эта задача может найти свое решение в использовании дополнительных функциональных нагрузок на организм в целом или на отдельные его функциональные системы, например, дыхательную (тренировка в условиях среднегорья при «гипоксической гипоксии», повышенное сопротивление дыханию, дыхание через дополнительное «мертвое» пространство, произвольная гиповентиляция и др.) (А.Н.Крестовников, 1951; Б.О.Яхонтов, 1971; С.Н.Кучкин, 1986, 1991; И.Н.Солопов, 1998, 2004, 2007; Е.П.Горбанёва, 2008; А.А.Шамардин и др., 2008). Вместе с тем, целый ряд вопросов, касающихся особенностей и путей совершенствования физиологических механизмов, обусловливающих высокий уровень функциональных возможностей, и особенно физиологических свойств функционирования организма человека остаются малоизученными или совсем вне поля зрения исследователей. Анализ доступной литературы показывает, что для характеристики функциональных возможностей используются в основном интегративные показатели, отражающие, прежде всего, уровень физической работоспособности. Тогда как функциональные возможности отдельных систем, в частности, сердечно-сосудистой, практически не исследовались и не оценивались с точки зрения их качественных характеристик.
Исходя из этого, изучение особенностей уровня и динамики совершенствования физиологических механизмов повышения функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы, особенностей их качественных характеристик, таких как функциональная мощность, мобилизация, экономизация и устойчивость, во взаимосвязи с уровнем адаптированности к физическим нагрузкам, спецификой привычной мышечной деятельности и их изменение при целенаправленном использовании эргогенических средств в процессе специальной подготовки является актуальной задачей.
Цель исследования: Выяснить уровень и специфические особенности функциональных характеристик сердечно-сосудистой системы у спортсменов разной степени адаптированности к мышечным нагрузкам с различной биомеханической структурой двигательных актов и определить характер влияния на систему кровообращения целенаправленного использования эргогенических средств.
Задачи исследования:
-
Определить уровень параметров кардиогемодинамики, состояние вегетативной регуляции и особенности межпараметрических взаимосвязей в сердечно-сосудистой системе у спортсменов разной степени адаптации к мышечным нагрузкам.
-
Изучить особенности гемодинамики, вегетативной регуляции и интеркорреляционных связей параметров кровообращения у спортсменов с устойчивой адаптированностью к мышечной деятельности с различной биомеханической структурой двигательных актов.
-
Выяснить характер и степень влияния на параметры сердечно-сосудистой системы спортсменов целенаправленного использования эргогенических средств при систематических мышечных тренировках.
Научная новизна результатов исследования. Впервые произведен сравнительный анализ с позиций категоризации параметров гемодинамики у спортсменов. Впервые получены новые сведения об особенностях проявлений функциональной экономизации, устойчивости и мобилизации в работе регуляторных механизмов у спортсменов различной квалификации и спортивной специализации, а так же расширены представления о функциональных резервах организма, структуре функциональной подготовленности, закономерностях развития адаптированности и повышения функциональных возможностей организма спортсмена на различных этапах многолетней подготовки. Впервые выяснены характер и степень влияния на параметры гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения спортсменов целенаправленного использования эргогенических средств при систематических мышечных тренировках.
Теоретическая и практическая значимость результатов исследования. Установленные в работе факты и выявленные закономерности, расширяют представления о физиологических закономерностях функционирования сердечно-сосудистой системы, механизмах вегетативной регуляции кровообращения, во взаимосвязи с уровнем адаптированности к мышечной деятельности и биомеханическими особенностями организации двигательных актов.
Количественные характеристики особенностей гемодинамических изменений в соответствии с уровнем квалификации могут быть использованы для более рационального распределения тренирующих нагрузок и являться дополнительным критерием подбора методических приемов в проведении тренировочного процесса, а также для адекватной и объективной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы при комплексном контроле подготовленности спортсменов.
Использование полученных сведений позволяет определять круг наиболее эффективных средств, в том числе эргогенических, методов и режимов тренирующих воздействий, реализовать дифференцированный подход к организации процесса спортивной и специальной профессиональной подготовки, определять направления и пути целенаправленного повышения функциональных возможностей организма человека.
Внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования внедрены в учебно-тренировочный процесс кафедры легкой атлетики ФГОУВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры», в лечебно-профилактический процесс медико-реабилитационного центра ФГОУВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры», а так же в лекционный и практический курсы физиологии, спортивной медицины, гигиены и ЛФК ФГОУВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры».
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на расширенном заседании кафедры физиологии Волгоградской государственной академии физической культуры 23 сентября 2010 г., а так же на III всероссийской с международным участием конференции по управлению движением – Великие Луки, XIV региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области.
Публикации. По материалам исследования опубликовано 13 печатных работ, отражающие основное содержание исследования, из которых 3 - в изданиях рецензируемых ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием организации и методов исследований, трех глав с изложением результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 214 работ отечественных и 31 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 9 таблицами и 19 рисунками.
Структура функциональной подготовленности организма спортсменов
Современный спорт характеризуется все обостряющейся конкурентной ситуацией; Уровень физического развития очень высок и приближается к; человеческому пределу. Поэтому для достижения высоких спортивных результатов -чрезвычайно важна фундаментальная подготовка, позволяющая? достигать в дальнейшем высоких результатов планомерно шбез срывов в тренировочном процессе.
Однойшз актуальных недостаточно!сложных проблем спортивнойггрет нировки является управление физиологическими резервами организма спортсменов. Научно-обоснованная коррекция функциональной подготовленности организма,связана с разработанностью ее теоретических и практических основ.
К настоящему моменту не сложилось четких общепринятых трактовок и определений; «функциональная; подготовка» и «функциональная? подготов- . ленность» спортсмена: Само понятие функциональная подготовленность весьма сложно и многозначно. В научной и методической литературе по теории и методике спортивной тренировки встречаются самые разные определения? этого понятия. Различно и содержание которое авторывкладывают в это понятие. Одни авторы под функциональной подготовленностью понимают лишь уровень аэробной производительности,-другие несколько расширяют его, но также ограничиваются уровнем развития;: и показателями энергообеспечения мышечной деятельности, добавляя сюда же некоторые показатели,. отражающие реакцию внутренней среды на нагрузки. Другие авторы, говоря: о функциональной подготовленности, сужают вопрос исключительно до степени готовности вегетативного обеспечения мышечной работы (В.С.Мищенко, 1990; С.Ю.Тюленьков, 1997; В.Н.Шамардин, В.Г.Савченко, 1997).
Исходя из определения слова функция, которое в физиологическом смысле трактуется как отправление организмом, органами и системами органов своих действий, следует, что функциональная подготовленность есть готовность организма к выполнению определенной деятельности (А.И.Шамардин, 2000). В этом плане наиболее точно и полно понятие функциональная подготовленность отражает следующее определение: «Функциональная подготовленность спортсменов — это относительно установившееся состояние организма, интегрально определяемое уровнем развития ключевых для данного вида спортивной деятельности функций и их специализированных свойств, которые прямо или косвенно обусловливают эффективность соревновательной деятельности» (В.С.Мищенко, 1990).
В спортивной подготовленности, при всей ее целостности, выделяют следующие основные стороны (подструктуры ее целостной структуры):
- физиологическая подготовленность, определяемая приспособительными изменениями, наступающими в организме спортсмена в результате тренировки в данном виде спорта.
- психологическая подготовленность, характеризующаяся приспособительными изменениями, наступающими в психике человека в связи со специфической деятельностью в данном виде спорта.
- техническая подготовленность, определяется уровнем развития у спортсмена способности к выполнению соответствующих по форме и интенсивности двигательных действий.
- социальная подготовленность, определяемая мотивами выполняемой спортивной деятельности (объединяющее звено).
При этом физиологическая подготовленность спортсменов включает следующие компоненты:
- приспособление работы кардио-респираторной системы,
- приспособление работы мышечно-двигательного аппарата,
- центральной нервной системы и других органов и систем к требованиям данной спортивной деятельности (Ф.Генов, 1971).
В.С.Фоминым (1984) применительно к спорту, функциональная подготовленность рассматривается как уровень слаженности взаимодействия (взаимосодействия) четырех компонентов:
- психического (восприятие, внимание, оперативный анализ ситуации, прогнозирование, выбор и принятие решения, быстрота и точность реакции, скорость переработки информации, другие функции высшей нервной деятельности);
- нейродинамического (возбудимость, подвижность и устойчивость, напряженность и стабильность вегетативной регуляции);
- энергетического (аэробная и анаэробная производительность организма);
- двигательного (сила, скорость, гибкость и координационные способности (ловкости).
Вместе с тем, вопрос структурирования функциональной подготовленности спортсменов еще далек от полного решения. Схема, предложенная В.С.Фоминым (1984), может быть при соответствующем интегрировании с другими построениями взята за основу.
Вполне оправданно дифференцирование компонентов по уровням (И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003), тогда первый уровень - «базовый уровень функциональной подготовленности» должны составлять энергетический и нейродинамический компоненты, как компоненты неспецифические. Второй - «специально-базовый уровень функциональной подготовленности должны составлять двигательный (физическая подготовленность) и психический (психофункциональная подготовленность) компоненты. Третий - «специальный уровень функциональной подготовленности» составляют техническая и тактическая подготовленность, как интегральные проявления функциональных возможностей, обусловливаемых развитием свойств и качеств компонентов первого и второго уровней, в специфической двигательной функции.
Компоненты функциональной подготовленности находятся в определенном взаимодействии. Архитектура этих взаимосвязей подчиняется определенной иерархии, что в свою очередь может быть основанием для условного деления компонентов и функций на глобальные (интегральные) и вспомогательные (частные).
К глобальным компонентам могут быть отнесены: «информационная функция», «регуляторная функция», «функция энергопродукции» и «двигательная функция». Вспомогательные или частные функции являются составными частями глобальных.
Тем не менее, некоторые авторы (Е.П.горбанева, 2008; И.Н. Солопов и др., 2009, 2010) считают, что приведенная схема достаточно условна и выглядит излишне обобщенной. Возможно, следовало бы в большей степени конкретизировать частные функции по каждому глобальному компоненту. Ее можно было бы дополнить и качественными характеристиками в соответствие с критериями выделенными В.С.Мищенко (1990) - мощности, подвижности, экономичности, устойчивости функционирования и реализации функциональных возможностей. При этом в отличие от В.С.Мищенко (1990) эти фундаментальные свойства следует рассматривать, не как компоненты функциональной подготовленности, а именно как характеристики и свойства тех или иных компонентов функциональной подготовленности.
Состояние системной гемодинамики у спортсменов с разным уровнем адаптированности к физическим нагрузкам
В результате систематической мышечной тренировки, характерной для спортивной деятельности, в организме развивается комплекс структурно-функциональных изменений, направленных на оптимизацию функционирования как всего организма в целом, так и отдельных его систем, и в частности сердечно-сосудистой. Оптимизация функционирования аппарата кровообращения при этом является необходимым условием достижения спортсменами высоких спортивных результатов (ВЛ.Карпман, Б.Г.Любина, 1982). Это обстоятельство обусловливает крайнюю актуальность знания основных закономерностей динамики гемодинамического обеспечения мышечной работы в связи с ростом функциональной подготовленности (спортивной квалификации) спортсменов, без которого невозможно обеспечение полного раскрытия возможностей организма.
В этой связи одной из центральных задач исследования явилось выяснение особенностей системной гемодинамики у спортсменов с различной степенью адаптированности к систематическим физическим нагрузкам и анализ ее функциональных характеристик. Для решения поставленных задач были обследованы три группы спортсменов, специализирующихся в беговых дисциплинах легкой атлетики и различающиеся по уровню функциональной подготовленности и спортивной квалификации. Так в практике спортивной тренировки уровень спортивной квалификации, как правило, повышается с возрастом, то обследованные группы различались и по возрасту. Первую группу составили спортсмены 13-14 лет со спортивной квалификацией на уровне Ш-П спортивного разряда. Во вторую группу вошли бегуны 15-16 лет, имеющие I спортивный разряд. В третьей группе обследовались спортсмены 17-20 лет имеющие подготовленность на уровне кандидата в мастера и мастера спорта Российской Федерации.
У спортсменов регистрировались параметры: артериального давления и частоты сердечных сокращений, на основании которых рассчитывались инте-гративные показатели эффективности адаптационных изменений аппарата кровообращения. Реографическим методом определялись: минутный и ударный объемы кровообращения, объемная скорость выброса левого желудочка.
Протокол исследования был стандартным и предусматривал регистрацию показателей гемодинамики у всех спортсменов на двух уровнях функциональной активности организма: в условиях мышечного покоя и при физической нагрузке максимальной мощности. При этом максимальная мощность работы достигалась ступенчато на трех уровнях мощности, которая дозировалась по величине индивидуальной ЧСС: 1 нагрузка - ЧСС = 120-150 уд/мин.; 2 нагрузка - ЧСС = 150 - 170 уд/мин.; 3 нагрузка - ЧСС 180 уд/мин. (максимальная). Первые две нагрузки выполнялись в течение 5 минут, с перерывом в 5 минут. Величины мощности этих нагрузок и соответствующие уровни ЧСС использовались для расчета показателя физической работоспособности (PWCno)- Третья нагрузка выполнялась в максимальном режиме и поддерживалась в течение 2-3 минут (индивидуально), для определения максимального потребления кислорода. В условиях покоя регистрировался основной массив показателей. Функциональные характеристики, определенные на основе параметров сердечнососудистой системы, полученных в условиях относительного мышечного покоя являются наиболее адекватными показателями тренированности организма спортсмена. Например, урежение ЧСС в покое рассматривается в качестве одного из главных критериев совершенствования функциональной экономи-зации организма (Н.Д.Граевская, 1975; В.С.Мищенко, 1990; С.Н.Кучкин, В.М.Ченегин, 1998; Т.Ю.Кузнецова, 2008).
При максимальной физической нагрузке регистрировали только величины ЧСС.
Для удобства анализа материала, полученного на этом этапе исследований, и в дальнейшем, весь массив параметров были условно разделен на категории «мощности», «мобилизации», «экономичности» и «устойчивости» сердечно-сосудистой системы. Данная условная категоризация произведена нами по аналогии с категоризацией характеристик различных систем организма и функциональной подготовленности организма спортсменов в целом (В.С.Горажанин, 1984; С.Н.Кучкин, 1986, 1999; В.С.Мищенко, 1990; И.Н. Со-лопов, А.И.Шамардин, 2003; Е.П.Горбанёва, 2008; И.Н.Солопов и др., 2009, 2010).
К категории «мощности» нами отнесены показатели систолического объема (СО), минутного объема кровообращения (МОК), объемной скорости выброса из левого желудочка (ОСВ), которые характеризуют состояние сердечной мышцы.
К категории «мобилизации» были отнесены показатели частоты сердечных сокращений при максимальной физической нагрузке (ЧСС макс.) и показатели процентного увеличения ЧСС при максимальной нагрузки относительно ЧСС в состоянии покоя (ЧССмакс. / ЧССп). Категория «экономичности» объединила показатели частоты сердечных сокращений в условиях покоя (ЧССпокоя), коэффициент экономичности кровообращения (КЭК) а так же двойное произведение (ИР, индекс Робинсона).
Кроме того, исходя из представлений о функциональной экономизации мы сочли целесообразным для характеристики экономичности работы аппарата кровообращения использовать специальный коэффициент соотношения объемно-временных параметров сердечного цикла, выражающийся в отношении величины систолического объема к величине частоты пульса (СО/ЧСС, мл,уд/мин - у.е.), по аналогии с ранее успешно применяющимся коэффициентом экономичности дыхательной системы предложенным И.Н.Солоповым и др. (2007). Цифровое выражение этого отношения (условные единицы) будет возрастать при увеличении систолического объема или снижении частоты сердечных сокращений, что будет свидетельствовать об увеличении экономичности работы сердца. И, наоборот, при снижении величины систолического объема и учащении пульса - этот коэффициент уменьшаться, отражая тем самым снижение экономичности работы ССС. Данный коэффициент более удобен для оценки эффективности и экономичности работы аппарата кровообращения, чем показатели частоты сердечных сокращений и величины систолического выброса по отдельности (И.Н.Солопов и др., 2007, 2010).
В качестве параметров функциональной устойчивости нами использовались показатели коэффициента выносливости (KB), показатель эффективности кровообращения (ПЭК).
В таблице 4 представлены средние величины изучаемых параметров, всех, выделенных нами, категорий функциональных свойств гемодинамики у спортсменов трех возрастно-квалификационных групп.
Сравнительный анализ показателей «функциональной мощности» кровообращения обнаруживает закономерное их увеличение с ростом подготовленности спортсменов. Так, величина систолического объема в группе спортсменов массовых разрядов в среднем составила 61,73 ± 1,33 мл. В группе перворазрядников этот показатель оказался достоверно больше и равнялся 73,70 ± 3,97 мл (р 0,05). Величина систолического объема в группе спортсменов высших разрядов была больше по сравнению как с первой группой (р 0,05), так и со второй, хотя и не столь значительно (р 0,05) и составила 75,70 ± 2,85 мл.
Специфические особенности механизмов вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов с различным привычным паттерном моторики
Еще одной задачей исследования явилось выяснение особенностей вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов адаптированных к физическими нагрузкам с различным паттерном моторики, определяемой специфическими особенностями двигательных актов в том или ином виде спорта.
Установлено, что одним из важнейших факторов, влияющих на функциональное состояние кардиореспираторной системы, является направленность тренировочного процесса. Одним из наиболее типичных маркеров отражающих направленность, эффективность, а так же адаптационную стоимость тренировки, является вагосимпатический баланс. Это обусловливает возрастание требований к системам вегетативного обеспечения и внедрения в практику биологических критериев, благодаря которым осуществляется поиск диапазона воздействий на организм, создание условий для повышения спортивных результатов. В связи с этим критерии оценки вегетативных функций спортсменов, занимающихся различными видами спорта, целесообразно разрабатывать с учетом направленности тренировочного процесса (А.В.Смоленский и др., 2010).
Вместе с тем, некоторые вопросы, связанные с выявлением адаптационных реакций кардиореспираторнои системы спортсменов различных видов спорта и возраста при физических нагрузках остаются до сих пор не изученными что, безусловно, затрудняет выявление роли физиологических систем в приспособительных реакциях организма спортсменов.
По литературным данным, занятия физической культурой и спортом вызывают изменения в автономной регуляции сердечного ритма путем склонения ее в сторону вагусного обеспечения (Н.И.Шлык, 2009). Данный феномен особо выражен у спортсменов тренирующихся в циклических видах спорта и характеризующийся как развитие экономичности функционирования кардиореспираторнои системы.
Наиболее удобным в применении методом диагностики вегетативного баланса признана вариационная пульсометрия в различных вариантах обработки данных. В литературе отмечается, что вариабельность кардиоритма -особая специфическая биологическая форма движения (В.Ф.Гулик и др., 1997), связанная с процессами регуляции, приспособления и компенсации. Этот вид движения, как любой другой, сопряжен с расходом энергии. Мощность соответствующего частотного диапазона указывает уровень расхода энергии на информационно-регуляторные процессы при реализации приспособительных реакций сердечно-сосудистой системы (всего организма) и может быть рассмотрена как цена адаптации и компенсации в системе информации и регуляции (С.В.Булатецкий, Ю.Ю.Бяловский, 2000, 2001, 2003).
В то же время используемые методики спектрального анализа и расчета индекса напряжения, существенно дополняют друг друга.
В таблице 7 представлены результаты проведенных исследований, которые показали разноплановость вегетативной регуляции у спортсменов различных видов спорта, а так же у относительно здоровых, не тренирующихся обследуемых. Результаты анализа кардиоинтервалограмм, величины индекса напряжения Баевского (Ин), свидетельствуют о преимущественном парасимпатическом влиянии на регуляцию сердечного ритма у пловцов и бегунов и о симпатическом доминировании у представителей игрового вида спорта -футбола.
Это указывает на большую степень централизации в управлении сердечным ритмом у футболистов. В свою очередь для пловцов и бегунов характерным является более высокий уровень регуляции на уровне автономного контура. Для не тренирующихся обследуемых была характерна умеренная симпатикотония, которая не носила выраженного характера и укладывалась в интервалы физиологической нормы.
Значения коэффициента вариации (CV) и стандартного отклонения (SDNN) в группе пловцов превосходили идентичные показатели в других группах на 64,1%; 48,0% и 33,2% соответственно (р 0,05). Было достоверным различие в коэффициенте вариации (CV) и между футболистами и бегунами, которое составило 22,1% (р 0,05).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что наибольший тонус вагуса наблюдается у спортсменов занимающихся плаванием и бегом, в меньшей мере у футболистов и значительно превосходит не тренирующихся обследуемых (р 0,05).
Спектральный анализ показал сходные результаты. Так у представителей контрольной группы вклад высокочастотной составляющей мощности спектра не значительно отличался от того же параметра у футболистов, и характеризует состояние вегетативной иннервации как умеренную симпатико-тонию. У пловцов и легкоатлетов значения высокочастотной составляющей превышали таковые у футболистов, что в свою очередь свидетельствует о развитии у них экономичности.
Влияние применения гиповентиляции в тренировке на гемодинамические показатели и вегетативную регуляцию у спортсменов
Еще одним эффективным методом воздействия на организм, обладающим выраженным эргогенным эффектом, является дыхание в условиях сниженной концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе - в условиях гипоксии. Механизм положительного влияния гипоксической тренировки очень сложен и связан со многими сдвигами на разных уровнях жизнедеятельности организма. Отмечается, что подобно влиянию мышечной работы дефицит кислорода оказывает генерализованное воздействие на организм, вызывая в обоих случаях близкие по характеру приспособительные реакции (СП. Летунов, 1967).
Специальные исследования показали, что основное место в системе ги-поксической тренировки спортсменов должна занимать естественная тренировка в горах, вызывающая заметно более выраженные реакции и эффективное протекание адаптации по сравнению с гипоксической тренировкой в искусственно созданных условиях (М.М.Булатова, В.Н.Платонов, 1996). Вместе с тем, искусственная гипоксическая тренировка при ее рациональном планировании позволяет удачно дополнять тренировку в горах, устраняя многие организационные и методические недостатки последней (U.Fuchs, M.Reip, 1990).
Тренировка в искусственных гипоксических условиях (например, создаваемых посредством произвольного ограничения легочной вентиляции) имеет очевидное преимущество по сравнению с горной тренировкой, которое выражается в возможности сочетания работы в гипоксических и нормальных условиях. Это позволяет проводить гипоксическую тренировку на любых этапах подготовки, в частности приблизить ее непосредственно к соревнованиям, повысив влияние гипоксического фактора на организм спортсмена и одновременно не опасаясь нарушения уровня адаптации в отношении других компонентов подготовленности. Не менее важной является возможность чередовать тренировку на различных высотах в зависимости от задач конкретного занятия и применяемых средств и добиться, таким образом, значительно более широкого спектра влияния тренировочных средств на организм спортсменов (М.М.Булатова, В.Н.Платонов, 1996, 2000; И.Н.Солопов, 2004; А.А.Шамардин и др., 2008).
В литературе, в основном, описаны результаты выяснения влияния искусственной гипоксии на параметры физической работоспособности и дыхательной функции. Относительно системы кровообращения встречаются единичные работы, а описание комплексных реакций сердечно-сосудистой системы нам не встретилось вообще.
В этой связи, для выяснения влияния использования в тренировочном процессе спортсменов искуственнои гипоксии, создаваемой посредством произвольной гиповентиляции, на параметры гемодинамики и вегетативной регуляции был организован физиологический эксперимент с участием легкоатлетов бегунов 18-23 лет. Были сформированы контрольная (7 человек) и экспериментальная (8 человек) группы, которые к началу экспериментальной тренировки были практически одинаковой физической и функциональной подготовленности.
Экспериментальная тренировка продолжалась шесть недель, в течение которых обе группы тренировались по одинаковой тренировочной программе. В отличие от контрольной группы, участники экспериментальной в 15 -20 % всего объема тренировочной работы выполняли в условиях дыхания с произвольной задержкой дыхания.
До и после экспериментальных тренировок в контрольной и экспериментальной группах проводилось контрольное тестирование функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы, и определение физической работоспособности спортсменов.
В таблице 9 представлены результаты контрольных измерений показателей гемодинамики и регуляторных изменений аппарата кровообращения у спортсменов экспериментальной и контрольной групп, осуществленных в начале и в конце экспериментальной мышечной тренировки.
Следует отметить, что экспериментальная тренировка осуществлялась на специально-подготовительном этапе подготовительного периода, когда физические нагрузки имели по большей части скоростную и скоростно силовую направленность. Ввиду этого в обеих обследуемых группах не было отмечено существенного изменения общей физической работоспособности.
Вместе с тем, динамика целого ряда показателей гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов экспериментальной и контрольной групп существенно различались.
Так параметры, отражающие «мощность» функционирования системы кровообращения (СО и МОК) в результате применения контролируемого апноэ в экспериментальной группе, практически остались на уровне исходного состояния. В противоположность этому, в контрольной группе величины СО и МОК весьма существенно снизились, соответственно на 17,5 и 21,4 % (р 0,05).
Показатели «функциональной экономизации» в экспериментальной и контрольной группах, также имели довольно существенные различия. Индекс Робинсона (ИР), в определенной степени отражающий максимальные аэробные способности организма, имел положительную тенденцию к снижению как в контрольной , так и в экспериментальной группах, соответственно на 9,6% (р 0,05) и 5,8% (р 0,05). Точно также, положительно, изменились и величины ЧСС в покое. В контрольной группе произошло урежение ЧСС на 4,5% (р 0,05), а в экспериментальной - на 4,1% (р 0,05).
Несколько иная динамика наблюдалась в показателях коэффициента соотношения объемно-временных параметров сердечного цикла, отражающего степень экономичности и эффективности кровообращения. В контрольной группе было отмечено достоверное снижение этого параметра на 12,8% (р 0,05), тогда как в экспериментальной группе, напротив, этот параметр увеличился (на 6,7%), хотя и статистически не значимо (р 0,05).
Параметры «функциональной мобилизации» (ЧССмакс. и ЧССмакс/ЧССпокоя) в обеих группах изменились не существенно и статистически не достоверно (р 0,05).
Что касается параметров «устойчивости» функционирования системы кровообращения (KB и ПЭК), то их изменение опять же носило двоякий характер. Показатель KB хотя и имел определенную тенденцию к увеличению в обеих группах, однако не вышел за рамки нормы. Показатель ПЭК в экспериментальной группе несколько увеличился (на 1,2%, р 0,05). В противоположность этому в контрольной группе этот параметр весьма существенно и достоверно снизился (на 35,5%, р 0,05), что следует рассматривать как отрицательный момент.
Таким образом, сравнение динамики изучаемых показателей в обеих группах, позволяет заключить, что интенсивные физические нагрузки вызвали в контрольной группе определенные дизадаптационные изменения в центральной гемодинамике, тогда как в экспериментальной группе таких изменений не наблюдалось. Это позволяет предположить, что искусственная гипоксия, создаваемая посредством произвольно контролируемого апноэ, сыграла протективную роль. В определенной мере это подтверждается и динамикой индекса напряжения (ИН). В контрольной группе этот показатель увеличился более чем вдвое (на 117,6%, р 0,05), тогда как в экспериментальной - всего на 37,7% и статистически не значимо (р 0,05).
Проведенный интеркорреляционный анализ изучаемых показателей в экспериментальной группе не показал усиления межсистемных связей к концу курса тренировок с искусственной гипоксией (рис. 19), однако, увеличение значений «мощности» корреляции с 6,81 в начале экспериментальной тренировки, до 7,00 - в ее конце, свидетельствует о росте функциональной оптимизации в системе кровообращения (К.В.Судаков и др., 1995; А.П.Исаев и др., 1997).
