Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Общие принципы адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам 10
1.2. Особенности гемодинамики у спортсменов-пловцов и пловцов- подводников 18
1.3. Физическая нагрузка и особенности метаболизма у спортсменов высокой квалификации различных видов спорта 25
Глава 2. Материалы и методы исследования 37
2.1. Методы исследования гемодинамики 38
2.2. Оценка спектрального анализа параметров кровообращения 43
2.3. Методы изучения кислородно-транспортной функции 45
2.4. Биохимические методы исследования 44
2.5. Статистическая обработка результатов 47
Глава 3. Результаты исследования 48
3.1. Показатели гемодинамики у пловцов-подводников высокой квалификации в течение годичного макроцикла 48
3.2. Особенности адаптации системы гемодинамики у пловцов-подводников высокой квалификации на ортостаз и антиортостаз 59
3.3. Регуляция гемодинамики у пловцов-подводников высокой квалификации в годичном макроцикле 64
3.4. Свободно-радикальное окисление у пловцов-подводников высокой квалификации в динамике годичного макроцикла 74
3.5. Накопление средне и низкомолекулярных соединений, как отражение компенсаторной перестройки обменных процессов в организме пловцов- подводников высокой квалификации в течение годичного макроцикла 88
3.6. Индивидуальный «физиологический портрет» Мастера спорта Международного класса 95
Глава 4. Обобщение и обсуждение результатов 102
Заключение 131
Выводы 136
Список используемой литературы 139
Список сокращений
- Особенности гемодинамики у спортсменов-пловцов и пловцов- подводников
- Оценка спектрального анализа параметров кровообращения
- Показатели гемодинамики у пловцов-подводников высокой квалификации в течение годичного макроцикла
- Свободно-радикальное окисление у пловцов-подводников высокой квалификации в динамике годичного макроцикла
Введение к работе
В длительном процессе подготовки спортсменов высшей квалификации темпы прироста спортивных результатов обусловлены адаптационными ресурсами организма. На этапе высших спортивных достижений основная задача состоит не в предельном повышении тренирующих нагрузок, а в своевременности и надежности проявления двигательного и функционального потенциала в соревновательный период (Вретельник Е.Н., 2000; Дятлов Д.А., Волчегорский И.А., Сашенков С.Л., 2003). В ходе тренировочного процесса функциональное состояние спортсменов непрерывно меняется, ответы на нагрузку вероятностны по величине и по направленности, но никогда не стандартны. Более того, тренировочный процесс должен строиться с учетом адаптации различных систем организма к напряженной мышечной деятельности (Begholm R., 2000; Львовская Е.И., 2000; Слаутина И.Н., 2005). Интегральная оценка функциональных изменений на различных этапах подготовки спортсменов дает возможность выявить показатели, которые адекватно характеризуют динамику состояния организма. Важным критерием в оценке влияния спортивной тренировки на организм человека является состояние гемодинамики, что обусловлено весомым значением функционирования аппарата кровообращения для адаптации к тренировочным нагрузкам (Фомин Н.А., 2003; Ященко А.Г., 2005). Исходя из этого, актуально изучение функционального резерва и своевременное выявление механизмов дизрегуляции центральной и периферической гемодинамики (Карпман В.Л., 1994; Быков Е.В., 2003; Clarys J.P., 2005), связанных с нарушением тренированности спортсмена. Эффект адаптации обеспечивается оптимальным состоянием основных физиологических процессов, таких как свободнорадикальное окисление и других звеньев метаболизма. Регулирование основных звеньев метаболизма направлено, с одной стороны, на сохранение гомеостатического баланса физиологических характеристик, с другой - на обеспечение нового уровня баланса. До настоящего времени особенности адаптационных сдвигов основных функциональных систем и метаболизма в организме спортсменов в зависимости от квалификации, вида спорта, направленности тренировочных и соревновательных нагрузок, пола, возраста изучены недостаточно, между тем изучение и выяснение таких особенностей является актуальным. Выявление закономерностей физиологических процессов, позволяющих достичь высоких результатов в определенных видах спорта, дает в руки тренера конкретный инструмент для оптимизации тренировочного процесса.
Исходя из вышеизложенного, была сформулирована цель исследования -оценить состояние системы гемодинамики, ее регуляции и некоторых показателей метаболизма в годичном макроцикле у пловцов-подводников высотой квалификации.
Задачи исследования
Провести анализ состояния гемодинамики и ее вегетативной регуляции методом биоимпедансной реографии у пловцов-подводников высокой квалификации в годичном тренировочном макроцикле.
Оценить адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы при функциональных нагрузках (ортостаз и антиортостаз) и влияние тренировки на показатели системы гемодинамики и вегетативной регуляции у пловцов-подводников высокой квалификации в годичном тренировочном макроцикле.
Определить состояние метаболического статуса (свободнорадикальное окисление, вещества средней и низкой молекулярной массы, олигопептиды) и оценить влияние тренировки на эти показатели у пловцов-подводников высокой квалификации на разных этапах тренировочного макроцикла.
4. Выявить половые различия состояния гемодинамики, регуляции и некоторых
показателей метаболизма у пловцов-подводников высокой квалификации в
годовом тренировочном макроцикле.
Научная новизна исследования
Впервые па основе неинвазивного гемодинамического мониторинга определены изменения центральной и периферической гемодинамики и выявлены особенности регуляции основных параметров кровообращения у пловцов-подводников высокой квалификации на разных этапах тренировочного макроцикла. Установлено, что предсоревновательный период характеризуется экономизацией работы сердца, согласованностью его функций и сосудистого компонента, что подтверждается достоверным снижением ударного объема, минутного объема крови, Хитер-индекса до физиологического уровня, достоверным снижением артериального давления, достоверным увеличением пульсации мелких сосудов и сатурации крови, достоверным возрастанием интегрального показателя деятельности сердечно-сосудистой системы (Pi). К началу соревновательного периода в регуляции минутного объема крови снижается значение симпатической нервной системы и возрастает роль миогенных механизмов (до 90%); характерно возрастание симпатических влияний в регуляции пульсации крупных сосудов и преобладание нейрогенных механизмов регуляции в пульсации мелких сосудов.
Выявлено, что интенсивность свободнорадикалыюго окисления и количественное представительство в жидких средах организма (слюна, моча) молекул средней молекулярной массы, отражающих процессы метаболизма и уровень эндогенной интоксикации, зависит от периода макроцикла. Установлены тендерные отличия в работе сердечно-сосудистой системы, когда усиление интенсивности тренировочных нагрузок в середине макроцикла приводит к усилению функционирования сосудистых компонентов гемодинамики и кислородно-транспортной функции у девушек. У юношей более выражены процессы свободнорадикалыюго окисления в предсоревновательный период.
Выявлены однонаправленные, согласованные изменения параметров центральной и периферической гемодинамики и некоторых показателей
метаболизма в различные микроциклы тренировочного года, что доказывает различный уровень адаптации к нагрузкам в эти периоды. Теоретическая и практическая значимость исследования
Выявление новых частных и общих особенностей, в том числе тендерных, физиологической и биохимической адаптации к нагрузкам в различные периоды тренировочного цикла у пловцов-подводников высокой квалификации, имеет большое значение для физиологии спорта. Регуляторные перестройки на уровне центральной и периферической гемодинамики показывают формирование устойчивых механизмов адаптации Применение функциональных проб (ортостатической и антиортостатической) для исследования гемодинамических реакций является информативным критерием для раннего выявления процессов дизрегуляции и дизадаптации у пловцов-подводников высокой квалификации. Изменения свободнорадикального окисления и перераспределение активности ферментов общей антиокислительной способности показывают эффективность адаптации к физическим нагрузкам в динамике макроцикла.
Полученные результаты расширяют современные представления физиологии, биохимии, теории и методики ФК и спорта о механизмах адаптации организма к интенсивным физическим нагрузкам и могут быть использованы в преподавании соответствующих разделов на теоретических кафедрах медицинских, биологических, спортивных ВУЗов. Практическое значение работы состоит в том, что дано обоснование необходимости внедрения результатов в тренировочный процесс с целью выявления процессов дизрегуляции и дизадаптации и сохранения здоровья у спортсменов высокой квалификации. Методы исследования позволяют объективно оценивать состояние гемодинамического статуса системы сердца и сосудов, интенсивность окислительного напряжения и эффективность антиокислительной системы у спортсменов-подводников высокой квалификации.
Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедрах: патофизиологии ГОУ ВПО «ЧелГМА Росздрава» в лекционный курс «патофизиология сердечно-сосудистой системы»; теории и методики физической культуры и спорта ГОУ ВПО ЮУрГУ в лекционный курс «общие механизмы адаптации». Рекомендации диссертационной работы внедрены в систему подготовки пловцов-подводников специализированной детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва № 7 по водным видам спорта (г. Челябинск). Основные положения, выносимые на защиту
Изменения гемодинамических параметров, регуляции и отдельных процессов метаболизма у пловцов-подводников высокой квалификации характеризуются периодичностью внутри годового тренировочного макроцикла
Наиболее низкий уровень адаптации к нагрузкам у пловцов-подводников высокой квалификации наблюдается в середине тренировочного макроцикла, а наиболее высокий - в предсоревновательный период.
3. Индивидуальный «физиологический портрет» мастера спорта международного класса по скоростным видам подводного плавания обнаруживает существенные отличия от большинства групповых характеристик, что обеспечивает больший функциональный резерв организма и, в конечном итоге, более высокие спортивные достижения.
Апробация работы
Основные положения работы изложены на IV Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов по медицине (Тула, 2004), на Всероссийской научной конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2004), на VI научно-практической конференции с международным участием «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2004), на Всероссийской конференции «Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты» (Новосибирск, 2004), на 59-й научной конференции молодых ученых и студентов УГМА «Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения» (Екатеринбург, 2004), на X Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них две в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 170 страницах, иллюстрирована 32 таблицами, 19 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы. Список литературы включает в себя 274 источника, из них 37 -зарубежные.
Особенности гемодинамики у спортсменов-пловцов и пловцов- подводников
В длительном процессе подготовки спортсменов высшей квалификации темпы прироста спортивных результатов обусловлены адаптационными ресурсами организма. При этом качество управляющих решений определяется взаимодействием многих параметров. В данном сложном процессе наиболее продуктивно упреждающее управление, при котором анализ функционального состояния спортсменов сопровождается не только изменением физических нагрузок, но и всей совокупностью компонентов специальной тренировки. Эффективное управление тренировочным процессом возможно при установлении количественных критериев и зависимостей, связывающих информативные показатели, к которым относятся объем, интенсивность и направленность воздействия применяемых средств и методов подготовки, соответствующих квалификации спортсменов, с функциональным состоянием организма. Наиболее четкая зависимость прослеживается в водных циклических видах спорта, где специальная работоспособность обусловлена уровнем развития параметров биоэнергетического обеспечения организма [186].
Следовательно, одна из задач подготовки спортсменов - улучшение энергетического обеспечения организма путем применения допустимых средств и методов, позволяющих получать срочные и кумулятивные изменения. Спортивная тренировка предлагает способы использования тренировочных средств, предъявляющих высокие требования к функциональным возможностям организма спортсмена, стимулирующие активное протекание адаптационных процессов и достижение максимально высокого уровня подготовленности. Специальная тренированность является следствием совершенствования в конкретном виде мышечной деятельности, приближенной к соревновательной деятельности по характеру и координационной структуре, избранной в качестве предмета спортивной специализации [2, 3, 4]. Выявление наиболее информативных индикаторов функционального состояния и развертывания адаптационных процессов в настоящее время представляется необходимым, так как является главным условием дозирования тренировочной нагрузки и оптимизации структуры тренировочного процесса. Отсюда, необходим комплекс медико- биологических исследований, который даст возможность управлять тренировочно-соревновательным процессом [68, 192, 88, 19, 32, 174, 125, 100, 175,107,230].
Эффект адаптации обеспечивается адекватным регулированием основных физиологических процессов, такое регулирование направлено на сохранение гомеостатического баланса физиологических характеристик, а также - на обеспечение нового уровня такого баланса [135, 99, 36, 54].
Мышечная работа - наиболее мощное природное вмешательство в естественный гомеостаз организма, при которой меняются функциональные взаимоотношения всех систем организма, направленные на оптимальное осуществление энергозатрат на разных уровнях регуляции. Наиболее значимы в обеспечении полноценной мышечной деятельности адаптивные сдвиги сердечно-сосудистой системы, особенно в подвергающихся нагрузке органах. При чем, отдельный показатель, даже весьма информативный, как ЧСС, не может охарактеризовать эти сдвиги, поскольку определяет одну из множества меняющихся функций сердечно-сосудистой системы [65, 26, 72].
Известно, [64, 33], что хорошо сбалансированная регуляция мышечной деятельности позволяет спортсмену при наличии должного уровня мотивации максимально использовать свои функциональные возможности, обеспечивает необходимую экономизацию функций при работе на выносливость и определяет быстроту восстановительных процессов [172, 49].
Необходимое условие достижения высоких спортивных результатов - оптимизация функционирования аппарата кровообращения, выявление скрытых изменений со стороны сердечно-сосудистой системы, в частности, со стороны механизмов регуляции [18, 69]. Многие функциональные параметры кровообращения связаны с размерами сердца спортсменов. Зависимость между величиной сердца и уровнем функциональных возможностей кровообращения свидетельствуют о физиологическом, адаптационном характере увеличения сердца у спортсменов [60, 92].
Показатели физической работоспособности и максимальной аэробной производительности, величина сердечного выброса, продолжительность диастолы, мощность сердечного сокращения прямо зависят от объема сердца. Спецификой «спортивного сердца» является физиологическая дилатация. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, оптимизация достигается за счет физиологической дилатации желудочков, в результате которой увеличивается базальный резервный объем [91, 94]. В связи с изменением вагосимпатического равновесия снижается диастолический тонус в условиях покоя. В результате наблюдается более полная релаксация миокарда и увеличивается конечно-диастолический объем. Объем полости желудочка может увеличиваться за счет повышения наполнения при мышечной работе [99, 101, 114].
Для спортсменов характерен фазовый синдром регулируемой гиподинамии миокарда - увеличение продолжительности периода напряжения (в основном за счет фазы изометрического сокращения) и уменьшение периода изгнания. Это связано с воздействием отрицательных хроно-инотропных нервных влияний, изменениями активности симпатоингибиторных и холинэргических механизмов, что приводит к снижению скорости повышения внутрижелудочкового давления. В результате этого удлиняется фаза изометрического сокращения и весь период напряжения, уменьшается внутрисистолический показатель и растет индекс напряжения миокарда. Спортсмены с отчетливо выраженным фазовым синдромом гиподинамии обладали наибольшими величинами абсолютного и относительного объема сердца. То есть, регулируемая дилатация сердца сопровождается регулируемой гиподинамией миокарда [99, 98]. Увеличение инотропизма миокарда является еще одним важным механизмом оптимизации кровообращения, который базируется как на структурных, так и на функциональных особенностях миокарда у спортсменов, и его можно связать с развитием физиологической гипертрофии волокон миокарда, благодаря чему сила сердечного сокращения увеличивается [212, 215, 117]. Рост силы сокращения обеспечивается также гетерометрическим механизмом регуляции Франка-Старлинга. У части спортсменов этот механизм является одним из важнейших механизмов оптимизации [100, 125, 74, 76]. Комплексное структурно-функциональное увеличение сократимости миокарда обеспечивает высокую производительность «спортивного сердца», выбрасывающего увеличенное количество крови при резком сокращении времени, затрачиваемого на процесс. Это обеспечивается повышением контрактильности миокарда, документирующимся минимизацией фазы изоволюмического сокращения [1, 214, 103, 42].
Итак, морфологические изменения сердца сопровождаются функциональной перестройкой системы кровообращения: брадикардией, синусовой аритмией средней степени выраженности, тенденцией к гипотонии, фазовым синдромом гиподинамии миокарда, удлинением диастолы и ее главной составляющей — фазы медленного изгнания в состоянии покоя, уменьшением МОК в состоянии покоя и его значительном повышении при максимальных нагрузках [66, 176].
Частота сердечных сокращений является чутким маркером состояния вегетативного гомеостаза организма, одной из первых реагирует на его изменения при адаптации. Замедление ЧСС в покое связано с усилением парасимпатических влияний на функцию автоматизма сердца. Некоторыми авторами отмечается [192, 61, 87, 175] положительная связь объема сердца с мощностью сокращений и обратная связь с ЧСС и СИ (чем больше сердце, тем мощнее сокращения, меньше пульс и длиннее диастола).
Оценка спектрального анализа параметров кровообращения
В литературе указывается, что активация ПОЛ при физических нагрузках носит специфический характер и, является тонко управляемым процессом, выполняет регуляторные функции. Однако, сведения о состоянии липидного обмена в условиях адаптации организма к интенсивным физическим нагрузкам у спортсменов различных специализаций являются неоднозначными [93, 190, 116, 124, 174]. Отмечается усиление мощности антиоксидантных систем у спортсменов тренирующихся на выносливость, что может рассматриваться как компенсаторный механизм защиты в ответ на усиление свободнорадикального окисления [199].
Переход на аэробный путь энергообеспечения и увеличение доли липидов в качестве источника энергии предполагает вовлечение в окислительный процесс большего количества активных форм кислорода. При изучении особенностей энергообеспечения мышечной деятельности у спортсменов высокой квалификации и различных специализаций, характера влияния физических нагрузок на липидный метаболизм и особенностей его обмена [112, 116, 85] были оценены уровень общих липидов в мембранах эритроцитов и в плазме, а также содержание продуктов ПОЛ. При снижении уровня липидов у спортсменов-волейболистов отмечается выраженная интенсификация процессов перекисного окисления липидов в плазме. Под влиянием нагрузки уровень первичных продуктов не менялся. При этом на фоне более высокого уровня диеновых конъюгатов и кетонов в плазме, отмечалось достоверно более низкое содержание вторичных продуктов. В этом случае усиление процессов ПОЛ, возможно, отражает снижение активности антиоксидантной системы. Такая адаптивная реакция организма направлена на биологически целесообразное использование продуктов ПОЛ по ферментативному пути окисления жирных кислот, усиление которого необходимо в условиях повышенных энергозатрат. Переключение на иные метаболические пути может тормозить дальнейшее их превращение, что может объяснять снижение образования ТБК-активных продуктов. В других работах по изучению состава липидов у спортсменов высокой квалификации циклических видов спорта, наблюдалась картина, аналогичная изменениям у высококвалифицированных спортсменов [190, 116, 59]. Под влиянием нагрузки у высококвалифицированных велосипедистов-стайеров содержание диеновых конъюгатов и кетонов снижалось, что рассматривалось, как положительная реакция на нагрузку [188, 187].
По данным некоторых авторов [50] в слюне под влиянием физической нагрузки снижается уровень первичных и вторичных гептанрастворимых продуктов ПОЛ, а также отмечается увеличение АОА слюны. Снижение уровня продуктов ПОЛ в слюне, отражает, вероятно, более быструю элиминацию этих веществ из кровотока во время тренировки. Более существенное снижение уровня гептанрастворимых продуктов ПОЛ по сравнению с изопропанолрастворимыми, возможно связано с использованием мышцами в качестве источника энергии резервных липидов, циркулирующих в крови [50, 206, 229, 86].
Реализация резистивной дыхательной нагрузки существенно изменяет процессы ПОЛ в сторону торможения [181, 34]. В частности, уменьшается концентрация малонового диальдегида, регистрируется торможение активности гидроперекисей. Такая динамика ПОЛ не совпадает с изменениями, описываемыми во время срочной адаптации к гипоксии [9], для которой характерна интенсификация процессов ПОЛ. Наиболее вероятно это обусловлено активацией резорбтивных процессов в сосудах малого круга кровообращения, приводящих к усиленному входу из легких биологически активных веществ и ферментов, обладающих антиокислительной активностью [198].
При изучении механизмов регуляции ПОЛ в органах и тканях, изменений, которые претерпевают системы регулирования липидной пероксидации у подводников, были получены следующие результаты: [165] увеличение содержания общего железа плазмы, что обусловлено высвобождением его из мест хранения в печени, и костном мозге, вызванным повышением давления [271]. Появление в крови низкомолекулярных комплексов железа способно катализировать образование ОН-радикалов в комплексе с кислородом, инициировать ПОЛ. Выведение из сферы реакции активного железа ингибирует образование процессов ПОЛ, в частности МДА [165]. При возрастании диеновых конъюгатов (ДК) [273, 272] уровень вторичных продуктов окисления липидов не увеличивался. Следовательно, образование вторичных продуктов не связано с концентрацией первичных, а зависит от антиоксидантной защиты [244]. Система антиокислительной защиты не позволяет развиться лавинообразному процессу, ингибируя ПОЛ на стадии разветвления. По данным Е.Г. Мирошникова отмечено снижение содержание гемоглобина в периферической крови подводников, [211, 139] что является защитной реакцией организма в ответ на гипероксию [78]. В ряде исследований, показывающих влияние дыхания сжатым воздухом на периферическую кровь человека, анализируется картина периферической крови после кратковременных и длительных воздействий повышенного давления газовой среды на организм подводников [77, 145, 78, 23]. При анализе межгрупповых различий, в зависимости от подводного стажа, установлено, что содержание гемоглобина достоверно ниже у подводников с меньшим стажем работы под водой. Более высокое содержания гемоглобина у подводников с большим подводным стажем является, очевидно, компенсаторным механизмом обеспечения адекватной доставки кислорода в условиях снижения минутного объема крови [138].
«Средние молекулы» или молекулы средней массы (МСМ) представляют собой гетерогенную совокупность веществ, в основном пептидной природы [129], содержание которых в жидких средах организма возрастает при разнородных патологических и экстремальных состояниях, в частности при физических нагрузках у спортсменов. Пул молекул низкой и средней массы содержится в крови у здоровых людей в небольшой, но стабильной концентрации и строго контролируется организмом [22,27].
В настоящее время среднемолекулярных пул принято разделят?!, на вещества низкой (ВН) и средней молекулярной массы (СММ) (вещества небелкового происхождения) и олигопептиды (ОП) пептиды с молекулярной массой не более 10-15 кД [128]. Олигопептидная составляющая включает в себя регуляторные и нерегуляторные пептиды. Известно, что олигопептиды составляют около 85% веществ, входящих в пул ВНиСММ [137] и одни из первых реагируют на изменение метаболизма [129]. Установлено, что 1У1СМ обладают адаптогенными эффектами, направленность которых определяется их молекулярно-массовым распределением. Относительно высокополимерные МСМ оказывают иммуностимулирующее действие и, вместе с тем, снижают устойчивость к физической нагрузке. Олигом:ерные вещества этой группы, наоборот, обладают стресс-потенциирутохцим, иммунодепрессивным и противовоспалительным эффектами:, и одновременно, повышают устойчивость к стрессам. СМ меньшей полимерности стимулируют образование свободных радикалов [128, 14-8].
Показатели гемодинамики у пловцов-подводников высокой квалификации в течение годичного макроцикла
В середине макроцикла (январь) (таблица 8) можно отметить достоверное повышение САД (Р=0,06) и ДАД (р=0,074) при реакции на ортостаз. Достоверное снижение УО (р=0,009), МОК (р=0,016), ФВ (р=0,001), преднагрузки FW (0,019). Отсюда, достоверное уменьшение сердечного индекса Ci (р=0,022), прямо зависящего от предыдущих показателей. Показатели гемодинамики в сосудах - ATOE, ATHRX не изменяются.
Проявление таких результатов говорит об особенностях приспособления к новому уровню нагрузок, что сочетается с планомерностью тренировочного процесса.
При изучении результатов исследований в предсоревновательный период (таблица 9) мы можем отметить, что реакция на ортостатическое тестирование проходит более ровно и плавно. Без изменения остаются САД и ДАД. При достоверном увеличении ЧСС (р=0,007) - показатели УО и МОК достоверно не изменяются. Кроме того, регистрируется уменьшение преднагрузки FW (р=0,062) и фракции выброса EF (р=0,001) при стабильных показателях Pi, Hi, Ci. Показатели SPO2 и DO2 остаются неизменными. Также не меняются показатели ATOE, ATHRX.
Таким образом, в динамике годового макроцикла просматриваются закономерные изменения: в середине макроцикла гемодинамические реакции на ортостаз наиболее выражены и заключаются в количественном снижении большинства изучаемых показателей и по своим характеристикам приближаются к реакциям организма людей не занятых в спорте [33].
Начало макроцикла и предсоревновательный период характеризуются стабильностью основных показателей гемодинамики при ортостатической пробе. Подобная динамика ответной реакции на ортопробу является отражением постепенного формирования стадии устойчивой адаптации.
В исследованиях Л.И. Осадчего и др. [152, 154, 151, 177] показано, что антиортостатическое воздействие приводит к снижению ЧСС, росту УО (растет конечно-диастолическое давление в левом желудочке), росту коронарного кровотока и давления в каротидном синусе. Реакция АД зависит от его исходного уровня: при статистически нормальном — снижается, при низком - повышается. Степень уменьшения АД не зависит от угла подъема ножного конца. Реакция церебральных сосудов по констрикторному или дилатационному типу определяется исходным состоянием сосудистого тонуса [204]. Компенсаторные реакции с каротидного синуса направлены на уменьшение возможного возрастания перфузии в головном мозге [178].
Антиортостатическое воздействие было менее эффективно, по сравнению с ортостазом. В начале макроцикла достоверных реакций со стороны гемодинамики не было.В середине макроцикла (таблица 8) при антиортостатической нагрузке наблюдается достоверное снижение ФВ (р=0,012) по сравнению с покоем и достоверное повышение амплитуды реоволны пальца (ATOE, р=0,036) и Хитер-индекса (р=0,026). Остальные показатели не дали реакции на пробу. Наблюдения, проводимые в предсоревновательный период (таблица 9), выявили иные реакции показателей на антиортостатическую нагрузку. Достоверно увеличилась ЧСС (р=0,019) при неизменных показателях УО, МОК, ФВ, FW. Хитер-индекс достоверно уменьшился (р=0,003) по сравнению с показателями в покое. Достоверно снизился показатель SP02 (р=0,05). Таким образом, реакция на антиортостаз в начале соревновательного периода является специфическим проявлением, как квалификации спортсменов, так и вида спорта, что отличается от данных литературы. При ортостатических пробах межполовых различий выявлено не было.
При мышечной нагрузке регуляция аппарата кровообращения в самом общем виде осуществляется двумя классами систем: нейрогуморальной системой регуляции и механизмами саморегуляции сердца. Систематическая спортивная тренировка обеспечивает совершенствование
функционирования регуляторных систем, ответственных за деятельность аппарата кровообращения. Длительные тренировки увеличивают реактивность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, тем самым обеспечивая высокую работоспособность и выносливость[33]. При этом адреналин вызывает быструю мобилизацию энергетических возможностей организма, а норадреналин - гормон «гомеостаза» - поддерживает мобилизацию ресурсов организма в течение более длительного периода [216]. Утомление, усталость снижают реактивность симпатоадреналовой системы, систематические тренировки приводят к снижению экскреции катехоламинов[23].
Результаты ряда исследований позволяют по аналогии отнести аппарат, управляющий кровообращением, к классу систем автономного регулирования с переменной структурой. Как известно [120], в условиях покоя регулирование вегетативных систем организма направлено на поддержание гомеостазиса (гомеостатическое регулирование).
Вегетативная нервная система является основной по отношению к сердцу системой, которая участвует в регуляции сократимости миокарда. Симпатическая и парасимпатическая нервные системы оказывают свое влияние на работу сердца через катехоламины и ацетилхолин, которые взаимодействуют с определенными белками, или рецепторами, расположенными на сарколемме миокардиальных клеток [69].
При адаптации к физическим нагрузкам на уровне центральной регуляции происходит консолидация целого стереотипа временных связей, обеспечивающих устойчивую реализацию вновь приобретенных навыков, с прямой гипертрофией двигательных нейронов. Формируются устойчивый динамический стереотип, уравновешенная система целостного центрального регулирования, увеличивается мощность симпатоадреналовой системы. Структурные изменения в аппарате управления мышечной работой на уровне ЦНС позволяют мобилизовать большее число моторных единиц при нагрузке и приводят к совершенствованию мышечной координации [133-135].
В системе биологической регуляции кровообращения каждый компонент может обладать различной активностью и функционировать в различном ритме, свойственном данному показателю [178], но их совокупность, выявляя состояние межорганных связей, определяет гемодинамику в целом, свойственном данному функциональному состоянию, уровню.
При физической нагрузке главной задачей регулирования вегетативных функций становится поддержание на оптимальном уровне оксигенации работающих мышц. При этом параметры, характеризующие состояние вегетативных систем организма, резко отклоняются от гомеостатического уровня, часто достигая предельно допустимых значений [33].
Свободно-радикальное окисление у пловцов-подводников высокой квалификации в динамике годичного макроцикла
В заключение мы представляем индивидуальный «физиологический портрет» спортсменки, Мастера спорта Международного класса по скоростным видам подводного спорта, 18 лет, 8 лет занятий этим видом спорта. Индивидуальные показатели сравнивали с показателями общей группы спортсменов. Различия имеются по многим гемодинамическим параметрам (таблица 30). Для спортсменки характерна брадикардия на протяжении годичного тренировочного цикла: ЧСС 52-61 уд/мин и сохраняется при проведении функциональных проб.
Наибольшие различия наблюдаются по показателям амплитуды реоволны аорты и мелких сосудов. Показатель ATHRX во все тренировочные периоды выше, показатель ATOE ниже, что позволяет увеличить доставку кислорода в начале и середине тренировочного макроцикла. Повышение DO2 отмечено и при функциональных пробах. Согласование гемодинамических параметров подтверждается более высоким, чем в группе Pi в течение всего года.
Наиболее явные различия выявлены в мощности спектра регуляции и спектральных характеристиках (таблица 31). Обращает на себя внимание факт значительно более низкой ОМС регуляции основных исследуемых параметров гемодинамики (ВР, HR, SV, ATHRX, ATOE) у спортсменки в начале тренировочного года.
Это позволяет к соревновательному периоду значительно повысить ОМС регуляции, которая по отдельным параметром (SV, EF, ATHRX, ATOE) становится значительно выше групповой. Значительные отличия имеются и в распределении спектров регуляции. Изначально в регуляции давления преобладают механизмы надсегментарного уровня, представительство симпатико-парасимпатического влияния минимально (1,4%) в отличие от группового показателя (30,56%). В середине цикла в представительстве надсегментарного уровня начинает преобладать гуморальный контур (81%), что позволяет говорить о включении долговременных механизмов адаптации, возрастает также представительство симпатико- парасимпатических влияний.
В регуляции HR в количественном отношении преобладают механизмы надсегментарного уровня, а в общей группе участие в регуляции принимают механизмы симпатико-парасимпатического спектра. К началу соревновательного периода преобладающими становятся механизмы регуляции сегментарного уровня, количественное представительство которых выше относительно групповых.
В регуляции БУ у спортсменки по сравнению с группой в начале макроцикла преобладает сегментарный уровень с большим представительством симпатико-парасимпатических влияний. В середине цикла в пределах сегментарного уровня регуляции наблюдается переход на долговременные миогенные механизмы, с количественным преобладанием относительно групповых показателей. В предсоревновательный период различия минимальны и представлены все спектры регуляции.
Фракцию выброса (ЕБ) в начале и середине макроцикла определяли миогенные механизмы, в предсоревновательный период произошло перераспределение на надсегментарный уровень регуляции с преобладанием гуморального контура. В группе регуляция ЕБ без изменений в течение года, представлены все уровни, с преобладанием миогенных механизмов.
Пульсацию аорты (АТНЮС) в сентябре определяют миогенные механизмы, представительство которых максимально - 99,46%. В предсоревновательный период в два раза выше представительство гуморальных и симпатико-парасимпатических влияний относительно среднегрупповых показателей.
В регуляции пульсации мелких сосудов в сентябре количественно больше представлены гуморальные механизмы и значительно меньше, по сравнению с групповыми, симпатические влияния.
В середине макроцикла в два раза выше нейрогенные механизмы и практически не представлены (0,66%) симпатико-парасимпатические влияния, на долю которых в группе приходится 31,9%. В предсоревновательный период, в отличие от группы наибольший процент имеют гуморальные и симпатико-парасимпатические механизмы: гуморальные преобладают количественно в два раза, симпатико- парасимпатические влияния количественно в десять раз. Рассматривая некоторые показатели метаболизма (таблица 32) спортсменки можно заключить, что наибольшие различия присутствуют в антиокислительной системе, как до так и после тренировки. ОАС в начале макроцикла выше до тренировки на правах тенденции, после - достоверно выше относительно показателей группы.
В середине цикла ОАС до тренировки выше, а после тренировки ниже, что говорит о хорошем восстановлении и высоком эффекте тренировки с высоким напряжением гемодинамики и большим расходом антиокислительных ферментов. В предсоревновательный период аналогичная картина после тренировки сохраняется.
Отличия характера распределения активности антиокислительных ферментов (ЦП, СОД, ГЛР) и общей АОС до и после тренировки позволяют предположить, что у МСМК задействованы иные специфические механизмы антиокислительной защиты. Эффективность работы антиокислительной системы после тренировки подтверждается более низкими, чем в группе показателями ХЛ слюны.
Более высокий показатель спонтанного свечения мочи до тренировки говорит о хорошем восстановлении в предсоревновательный период, а более высокие показатели ХЛ мочи после тренировки могут зависеть от высокой согласованности работы гемодинамики в целом и отсутствия необходимости резкого ограничения кровотока в почках при нагрузках.
Данные исследования позволяют говорить, что показатели спортсменки, сохраняя определенные тенденции группы, имели индивидуальную направленность, что отразилось на результативности.
Результатом годичного тренировочного цикла были следующие спортивные достижения: Кубок России по скоростным видам подводного плавания летом 2005 года в г. Кемерово первое место на дистанциях 200 м, 400 м, 800 м, 1500 м, эстафета 4x100 м, 4x200 м. На дистанции 400 м плавание в ластах рекорд России.
