Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Механизмы адаптации юношей и девушек, занимающихся спортом (обзор литературы) 12
1.1. Краткая история и постановка проблемы 12
1.2. Проблемы гипоксии и гипоксической тренировки в спорте 18
1.3. Реакции функциональных систем организма в условиях выполнения физических нагрузок 27
1.4. Современные исследования мышечного тонуса 41
Глава II. Организация и методы исследования 45
2.1. Организация исследования 45
2.2. Методы исследования 46
Глава III. Особенности физического и функционального состояния внешнего дыхания и кровообращения у подростков пловцов-подводников 55
3.1. Морфометрические характеристики и функции внешнего дыхания подростков 13-14 лет, занимающихся подводным плаванием 55
3.2. Значения функции внешнего дыхания девочек на 10-ой минуте восстановления 65
3.3. Устойчивость к гипоксии юных спортсменов-подводников 70
3.4. Изменение регуляции и показателей кровообращения под воздействием ортопробой пловцов. подводников после тренировочного занятия в подготовительном периоде 73
3.5. Особенности функционального состояния системы кровообращения девушек и подростков 13-14 лет под воздействием подводного плавания с трубкой 90
Глава IV. Изменение электронеиромиографических характеристик пловцов подводного плавания после соревновательной нагрузки в состоянии произвольного расслабления и напряжения ключевых мышц 99
4.1. Электронейромиографические компоненты у пловцов-подводников в состоянии произвольного расслабления и напряжения ключевых мышц 99
Заключение 137
Выводы 145
Практические рекомендации 147
Список литературы 148
- Краткая история и постановка проблемы
- Современные исследования мышечного тонуса
- Изменение регуляции и показателей кровообращения под воздействием ортопробой пловцов. подводников после тренировочного занятия в подготовительном периоде
- Электронейромиографические компоненты у пловцов-подводников в состоянии произвольного расслабления и напряжения ключевых мышц
Введение к работе
Актуальность. Повышение эффективности функциональной подготовки пловцов-подводников является одной из актуальных проблем в спорте (B.C. Мищенко, 1990; И.Н. Солопов, А.И. Шамардин, 2003), в связи с интенсификацией тренировочных и соревновательных нагрузок (А.А. Кашкин, 2001; Т.В. Потапова с соавт., 2008; С.С. Ганзей, В.Б. Авдиенко, В.П. Черкашин с соавт., 2009).
Эффективность функциональной подготовки, может быть достигнута за счет рациональной организации тренирующих воздействий, с учетом физиологических закономерностей развития фаз адаптации к физическим нагрузкам, этапностью и последовательностью мобилизации резервов организма и совершенствования его функциональных свойств (И.Н. Солопов, А.И. Шамардин, 2003; С.С. Ганзей, В.Б. Авдиенко, В.П. Черкашин с соавт., 2009).
Следует отметить, что более ранние исследования носили преимущественно диагностическую и профилактическую направленность и не затрагивали общих проблем срочной и долговременной адаптации организма пловцов подводников к физическим нагрузкам. Еще больше нерешенных проблем оставалось в вопросах изучения интегративной деятельности организма под воздействием больших тренировочных нагрузок (БТН) (АП. Исаев с соавт., 2003,2004; Н.А. Фомин, 2003; Т.В. Потапова с соавт., 2008).
Необходимость физиологических исследований в подростковом возрасте вызвана тем, что большие тренировочные нагрузки стали необходимой частью спортивных достижений. Однако в период роста и развития организма подростка, чрезвычайные напряжения чреваты возможностью различного рода нарушений и повреждений. Сохранение нормального психофизиологического потенциала и уровня здоровья возможно при индивидуально-оптимальных воздействиях спортивных нагрузок адекватных функциональному состоянию, организации рациональных рекреаций, в том числе функционального питания (Н.И. Волков, В.И. Олейников, 2005; Н.Д. Гольдберг, P.P. Дондуковская, 2007).
Актуальность настоящей работы определяется необходимостью объективной комплексной оценки состояния уровней регуляции и саморегуляции различных систем организма посредством изучения спектральных характеристик кровообращения и нейрофизиологических индикаторов состояния при произвольном расслаблении и напряжении мышц у пловцов-подводников 13-14 лет (Г.А. Макарова, 2000; А.Д. Ноздрачев и соавт, 2004; А.П. Исаев, В.В. Эрлих, 2010; А.Д. Минигалин, 2010).
Цель исследования. Выявить особенности адаптации
кардиореспираторной системы и нейромышечного аппарата у пловцов-подводников 13-14-ти лет, при воздействии тренировочных нагрузок.
Для достижения поставленной цели нами решались следующие задачи:
Выявить тендерные морфо функциональные различия юных пловцов-подводников ІІІ-І разрядов.
Оценить функциональное состояние внешнего дыхания и кровообращения в покое, в условиях восстановления после соревнований у пловцов-подводников ІІІ-І разрядов;
Определить устойчивость к гипоксии организма спортсменов ІІІ-І разрядов, занимающихся подводным плаванием;
Определить состояние нейромоторного аппарата спортсменов-подводников в условиях произвольного расслабления и напряжения мышц в покое, в условиях восстановления после соревнований.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование
функционального состояния нейромоторного аппарата и кардиореспираторной
системы у пловцов-подводников 13-14-ти лет обоего пола в условиях
тренировочного процесса, восстановления после тренировочных нагрузок и
соревнований. В частности показано, что развитие системы транспорта
кислорода и приобретенная устойчивость к гипоксии способствуют высокому
уровню спортивной результативности в подводном плавании. Под воздействием
тренировочных нагрузок выявлено напряжение механизмов адаптации после
соревнований и в восстановительном периоде в состоянии относительного
покоя и при ортостатической пробе (высокие показатели частоты сердечных
сокращений, систолического артериального давления, амплитуды реоволн
мелких и крупных сосудов, индекса симпатической активности). У юных
пловцов-подводников впервые представлены данные спектрального анализа
уровней системной регуляции кровообращения как в состоянии относительного
покоя (лежа), так и при орто статической пробе. Ведущими механизмами
регуляции во всех изучаемых показателях у юных пловцов-подводников
являются гуморально-гормональный и барорефлекторный. Получены
электронейромиографические характеристики (амплитуда,
частота, отношение амплитуды к
частоте, тип кривой
электронейромиограммы), обусловливающие уровень тренированности и способствующие прогнозу для достижения высокой спортивной результативности.
Практическая и теоретическая значимость. Выявленные особенности функционального состояния системы внешнего дыхания, гемодинамики и электронейромиографических характеристик у пловцов подводников можно рассматривать как теоретическую основу для программирования и коррекции
процесса подготовки и восстановления, указанных выше спортсменов. Полученные новые результаты по особенностям функционирования кардиорспираторной системы, которые дополняют существующие представления о механизмах адаптации организма юных спортсменов к высоким физическим нагрузкам. Результаты исследований внедрены в практику спортсменов детско-юношеской школы подводного плавания, используются для медицинского контроля в Челябинском областном и городском врачебно-физкультурном диспансерах,
Теоретические положения внедрены в учебный процесс кафедр теории и методики физической культуры и спорта, спортивного совершенствования Южно-Уральского государственного университета при преподавании дисциплин «Физиология физического воспитания», «Комплексный контроль», а также в учебный процесс детско-юношеской школы подводного плавания.
Положения, выносимые на защиту:
1. Специфические особенности адаптации юных спортсменов III-I разрядов
к тренировочным нагрузкам в подводном плавании выражаются приростом
морфофункциональных показателей, превосходящим возрастную норму.
2. Тендерные различия в реагировании на совокупные воздействия
тренировочных нагрузок в подводном плавании являются основой модельных
характеристик функции внешнего дыхания, кровообращения и нервно-
мышечного аппарата пловцов-подводников 13-14-ти лет III-I разрядов.
3. Занятия подводным плаванием в подростковом возрасте способствуют
оптимизации функционирования нейромоторного аппарата и
кардиореспираторной системы, обеспечивающих эффективность спортивной
результативно сти.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были апробированы в Вестнике Южно-Уральского государственного университета серии «Образование, здравоохранение, физическая культура и спорт» (Челябинск, 2009, 2010); сборнике научных работ Тюменского государственного университета (Тюмень, 2009), научных трудах кафедры физического воспитания и здоровья Южно-Уральского государственного университета (Челябинск, 2010); на Всероссийской научно-практической конференции «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта» (Челябинск, 2008), «Физическая культура, спорт и здоровье» (Йошкар-Ола, 2011); на региональной конференции проводимой кафедрой восстановительной медицины, мануальной терапии, массажа Челябинской государственной медицинской академии (Челябинск, 2009).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в восьми печатных работах, в том числе три в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация представлена на 169 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, двух глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающей 192 отечественных и 39 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 30 таблицами и 19 рисунками.
Краткая история и постановка проблемы
Зарождение подводного спорта в нашей стране связано с деятельностью массовых общественных организаций - Осоавиахима и ОСВОДа. Еще в 1932 году водолазы-осоавиахимовцы и легководолазы-спасатели ОСВОДа обучались хождению под водой, преодолению водных преград, выполнению подводных работ и спортивно-технических упражнений. Погружения проводились в аппарате открытого типа на сжатом воздухе и в кислородном аппарате регенеративного типа, сконструированных инженером Б. Гинсбургом. В 30-е годы были проведены первые спортивные соревнования легководолазов и учреждены нагрудные значки «Физкультурник-легководолаз» и «Физкультурник-легководолаз-инструктор».
Дыхательными приборами любители подводного плавания за рубежом начали пользоваться в 30-е годы, применяя аппарат для автономного плавания, сконструированный в 1933 году отставным офицером французского флота Ивом ле Приером. Этот аппарат состоял из баллона со сжатым воздухом, соединенного посредством трубки с маской, закрывавшей все лицо. Аппарат давал возможность плавать под водой 20 минут на глубине 7-8 м и 10 минут на глубине 12 м. Поступление воздуха регулировалось вручную. Ив ле Приер обучил десятки новичков. В 1934 году они организовали Клуб подводников — первое французское общество любителей подводного спорта. Вскоре и с этого времени обрели свободу передвижения под водой.
В июне 1943 года капитан морского флота Франции Жак-Ив Кусто провел первые успешные морские испытания автоматического акваланга, сконструированного им совместно с инженером Эмилем Ганьяном. В этом аппарате сжатый воздух подавался для дыхания под определенным давлением в зависимости от глубины погружения. Акваланг в соединении с маской и ластами дали возможность автономно плавать под водой, погружаться на значительные глубины.
К 50-м годам подводное плавание завоевало огромную популярность во многих странах. В 1959 году национальные федерации и клубы любителей подводного спорта объединились во Всемирную конфедерацию подводной деятельности (КМАС). Первым ее президентом был избран Жак-Ив Кусто. В настоящее время КМАС объединяет федерации более чем 60 стран. В пропаганде специальных медицинских знаний среди спортсменов и распространении передового опыта врачебного контроля видное место занимает сборник «Спортсмен-подводник» (1972).
Очередным важным этапом в становлении. врачебного контроля в подводном спорте стал выход в свет Положения о медицинском обеспечении военно-технических видов спота (1972), утвержденного ЦК ДОСААФ СССР и Министерством здравоохранения СССР. В Положении отражены организационные вопросы медицинского . обеспечения тренировок и соревнований, определен порядок прохождения очередных освидетельствований, вопросы лечебно-профилактического и санитарно-гигиенического обеспечения спортсменов, дан перечень болезней и физических недостатков, препятствующих обучению и занятиям военно-техническими видами спорта. Этот документ является важным руководством для врачебно-физкультурных диспансеров, органов здравоохранения, комитетов, учебно-спортивных организаций ДОСААФ и других организаций, причастных к работе со спортсменами-подводниками своего времени.
В 1969 году было издано методическое письмо «Врачебный контроль при занятиях подводным спортом», утвержденное Министерством здравоохранения СССР и ЦК ДОСААФ СССР. В этом документе были впервые определены объемы тренировочных и соревновательных нагрузок для детей и подростков, занимающихся подводным спортом, приведены изменения некоторых физиологических показателей под влиянием соревновательных упражнений подводного спорта, даны четкие рекомендации по методике медицинского обеспечения тренировочных занятий и соревнований, определены обязанности врачебного персонала на соревнованиях, обращено внимание на особенности медицинского обеспечения отдельных упражнений. Спортивно-медицинская направленность методического письма в известной мере отражала преимущественно спортивное направление в развитии подводного в рамках плавания ФПС СССР. К этому времени спортсменам-подводникам принадлежало большинство мировых рекордов, и они прочно удерживали лидирующее положение на мировой арене. В это время вышли книги М. Стенли (1971), А.А. Аскерова, В.И. Крошнтадского-Карева (1971), а также научно-популярная работа врача-физиолога В.И. Тюрина «Внимание, глубина!» (1972).
С точки зрения физиологии подводный спорт отличается некоторыми особенностями. Пребывание человека под водой связано со значительным нервно-психическим напряжением, которое обусловлено необычностью среды и элементами риска при каждом погружении. Налицо определенная зависимость подводного пловца от среды и снаряжения. На спортсмена оказывают действия ряд дополнительных факторов - охлаждающее действие воды, измененные условия слышимости и видимости, дыхание сжатым воздухом, перепады гидростатического и барометрического давлений, изменение парциального давления газов, сопротивление дыханию. При этом сила действия ряда физических факторов варьирует в больших пределах за сравнительно короткие промежутки времени (Руководство по подводному спорту, 1979).
Существует большое количество факторов риска у спортсменов-подводников. Подводное плавание относится к экстремальным видам деятельности, вызывающим полифункциональное напряжение организма юных спортсменов. Многие вопросы изучения состояния человека и его функциональных резервных возможностей в экстремальных условиях внешней среды, сопровождающихся гипоксией ждут своих исследователей. Исключение не составляет и подводное плавание.
Поведение в экстремальных условиях зависит от индивидуальных условий и особенностей реагирования адаптивных и неадаптивных реакций. Подводное плавание в силу специфических воздействий на организм юного спортсмена вызывает универсальные, неспецифические вегетативные проявления вазомоторного комплекса. Особенно ярко вегетативные напряжения проявляются в течение от шести месяцев до одного года. Затем наступает фаза снижения психофизиологического напряжения и эмоциональные проблемы, психофизиологические симптомы и общая нервозность исчезают. В состоянии более высокого напряжения находятся дыхательная мускулатура и в целом кардиореспираторная система (КРС) по сравнению со спортсменами других видов спорта (А.П. Исаев, В.В. Эрлих, 2010).
При глубинных погружениях в воду проявляются стрессорные факторы, вызывая напряжение, а иногда перенапряжение психофизиологических возможностей. В границах реакции адаптации проявляется повышенная утомляемость, мышечная слабость, снижение выносливости к необычным условиям деятельности (Ю.А. Александровский с соавт., 1991). По мнению авторов, в экстремальных ситуациях отмечаются колебания АД, тремор, иногда наблюдается головокружение, повышенная реакция на неблагоприятные обстоятельства жизни. Своевременная профилактика невротических состояний позволяет в течение 10-ти дней осуществить сдвиги наблюдаемых воздействий.
Сохранение, укрепление или повышение физической и умственной работоспособности под воздействием гипоксии может быть достигнуто комплексом целенаправленных воздействий, которые и составляют сущность управления адаптации. Важное место в системе подготовки спортсменов разных видов спорта занимает отбор по исходной устойчивости к гипоксии. B.C. Новиков с соавт. (2000) модифицировал функциональную пробу G. Giuliani (1978) для оценки функции внешнего дыхания. \
Атмосферное давление уменьшается с возрастающей высотой и повышается при возрастающей глубине, т.е. при погружении в воду (Шише Андреа и Петер, 2007). При подводном плавании на расстояние с помощью небольшой гипервентиляции (3-4 вдоха) можно повысить способность к задержке дыхания. Сердце работает по принципу отсасывающего и нагнетательного насоса. В подводном плавании используется или полузакрытая система, и спортсмен дышит через загубник или закрытая. Кровяное давление в организме постоянно измеряется барорецепторами в сонных артериях. Из-за давления на сосуды сердце подает недостаточное количество крови в систему кровообращения, и возникающий вследствие этого недостаток кислорода в головном мозгу может привести к нарушению координации и снижении роли сознания в управлении двигательными действиями. В этой связи в начале занятий подводным плаванием (8-10 лет) возникают психофизиологические факторы риска (поисковая фаза), затем наступает (формируется) мобилизационная фаза, приводящая чаще всего к стабильности психофизиологического потенциала (ПФП). У отдельной части занимающихся проявляется напряжение, тревога, агрессивность, которые при продолжительных воздействиях может привести к фазе аллостатического груза. Стресс и социально-детерминированное поведение вызывают активацию симпатической нервной системы и коры надпочечников.
Современные исследования мышечного тонуса
В последние годы успехи фундаментальных наук, таких как молекулярная физиология, иммунология, генетика, морфометрия и др., которые оказывают существенную помощь при спортивной подготовке.
Электронейромиография оценивает функциональное состояние периферического нейромоторного аппарата, широко используется в спортивной практике более тридцати лет. Следует отметить, что каждый вид спорта предъявляет специфические требования к нервно-мышечной системе. Анализ данных литературы по вышеобозначенной проблеме выявил, что с 90-х годов прошлого века и по настоящее время представлено лишь небольшое, число работ по изучению произвольного расслабления и напряжения скелетных мышц (Ю.В. Лупандин с соавт., 1984; М.Л. Латаш, 1994; Ю.В. Высочин с соавт., 1987, 2003; А.П. Исаев с соавт., 2006; ВИ. Ляпкало, 2007; В.В. Эрлих, 2007; Ю.Н. Романов, 2007; В.Р. Юмагуен, 2008) в условиях мышечной деятельности;
Помощь ЭНМГ для выявления состояния периферического нейромышечного аппарата велика: Несмотря на то что в литературе имеются указания на чрезвычайную важность релаксации, в спортивной практике методикой владеют лишь узкие специалисты. Однако требуются глубокие знания в этой области спортивным педагогам. Саморегуляция расслабления и напряжения один из ключевых факторов спортивной результативности и может служить индикатором и прогнозом предстоящих возможных успехов в соревнованиях.
В основе исследования мышц с помощью поверхностных электродов лежит определение параметров потенциалов отдельных двигательных единиц, являющихся функциональным элементом каждой скелетной мышцы. Основными параметрами потенциалов двигательных единиц (ПДЕ) являются их амплитудные, временные и частотные характеристики.
До настоящего времени нет полной явности о локализации утомления и его механизмах. Утомление очень сложное явление, вызываемое изменениями в различных системах. Мышечное утомление, вегетативное, центрально-нервное, вызывает сдвиги в эндокринной системе. Важным является нарушение функций вследствие снижения доставки Ог к работающим мышцам и ухудшение эффективности энергообмена. Утомление может быть локальным и глобальным (Г. Рафф, 2001). Сдвиги в нервно-мышечном синапсе, в зоне активации потенциала действия сократительных элементов мышечного волокна (возможно, вследствие нарушения процессов освобождения ионов кальция из СПР), или в самих сократительных процессах. Избыточное количество ацетилхолина приводит к его разрушению и снижению их сократительной активности, т.е. развитие утомления. Снижение рН, уменьшение содержания КрФ и гликогена, увеличение температуры и другие факторы увеличивают задержку ионов кальция в поперечных трубочках, усиливая тем самым скорость развития утомления (М. Харгривс, 1998; Р. Мохан с соавт., 2001).
Истощение энергетических ресурсов, накопление в мышце продуктов метаболизма, дефицит Ог в работающей мышце. Механизмы этих процессов различны. Истощения внутриклеточных запасов фосфогенов и углеводных ресурсов (гликогена в работающих мышцах и печени). При кратковременной нагрузке от Юс до 90-120с запасы АТФ в мышце снижаются на 30-40%, а КрФ - на 90%. Содержание гликогена уменьшается на 5-15%. при нагрузке менее 10с, запасы АТФ и КрФ уменьшаются лишь на 20-50%. Истощение углеводных ресурсов (гликогена в работающих мышцах). При нагрузках содержание гликогена в мышцах снижается на 10-40%. При нагрузке 60-90 мин запасы гликогена расходуются все (П. Хочачка, Дж. Сомеро, 1988).
Исследование биотоков ведущих мышц в дни отдыха позволяет выявить степень напряжения после выполненных кумулятивных средств подготовки и позволяет вносить коррективы в нейромоторную организацию организма спортсменов.
Средства специальной физической подготовки должны, прежде всего, совершенствовать способность организма производить энергию, необходимую для эффективной работы мышц в том специфическом двигательном режиме, который преимущественно присущ данному виду спорта. Это выражается как в развитии мощности процессов, высвобождающих энергию для работы мышц, так и в увеличении емкости соответствующих энергетических источников (В.П. Яковлева, 2009).
Обозначенная структура тренирующих нагрузок в макроцикле предполагает в качестве необходимого условия согласованное во времени единство целенаправленного, концентрированного развития локальной мышечной выносливости (комплексного совершенствования окислительных и сократительных свойств мышц, выполняющих основную работу), планомерно-последовательного совершенствования функций сердца и сосудистой системы и постепенной интенсификации работы (Ю.В. Верхошанский, 1988).
На основании вышеизложенных позиций Ю.В. Верхошанский (1991) рассматривает тренировочный макроцикл как единство трех относительно самостоятельных этапов, объединенных определенной логикой последовательного и преемственного решения главной целевой задачи — подготовки спортсмена к соревнованиям (подготовительный этап, предсоревновательный, соревновательный).
В рамках данной концепции организации тренирующих воздействий в макроцикле Ю.В. Верхошанский обозначает два основополагающих принципа -«суперпозиции нагрузок с различным, тренирующим воздействием» и «антиглико-литической направленности» тренировки (1991). Принцип суперпозиции предусматривает последовательное наложение более интенсивных и более специфических тренирующих воздействий на адаптационные следы, оставленные в организме предыдущими нагрузками. В ходе тренировки одни нагрузки постепенно заменяются другими, причём предыдущие нагрузки готовят функционально-морфологическую основу для эффективного воздействия на организм следующие, а последующие, решая свои специфические задачи, способствуют дальнейшему совершенствованию предыдущих адаптационных потребностей организма, но уже на более высоком уровне интенсивности его функционирования.
Принцип антигликолитической направленности тренировки предполагает такую целевую ориентацию процесса адаптации организма к скоростной работе, требующей, выносливости, которая позволит свести к возможному минимуму привлечение гликолиза для ее энергообеспечения. Для этого сначала необходима фундаментальная подготовка организма к скоростному режиму работы: нагрузки должны быть направлены на увеличение объема полостей сердца и формирование периферических сосудистых реакций, совершенствование сократительных свойств мышц и улучшение окислительной способности медленных мышечных волокон типа I. Лишь после этого можно переходить к непосредственной работе над скоростью и повышением средней мощности работы организма на соревновательной дистанции (нагрузки, способствующие повышению мощности миокарда и буферных систем организма, совершенствованию окислительных свойств быстрых мышечных волокон типа II) (Ю.В. Верхошанский, 1986).
Следует отметить, что данная стратегия организации нагрузок в макроцикле и принципиальньїе позиции, лежащие в ее основе, базируются на ряде положений, отражающих определенные закономерности повышения функциональной подготовленности и специальной работоспособности организма как интегративного ее выразителя (С.С. Ганзей с соавт., 2009).
Таким образом, ретроспективные результаты обзорной части показали, что комплексные исследования функциональных систем у спортсменов-подводников не проводились. Рассмотрены лишь фрагменты изменений ССС (АД, ЧСС) и ФВД (ЧД, ЖЕЛ, ДО, МВЛ, потребление кислорода) под воздействием занятий подводным плаванием. Это и побудило нас изучить комплексные реакции ССС, ФВД, ЭНМГ, их особенности и механизмы у юных пловцов подводного плавания. Следует отметить, что специфика вида спорта предъявляет высокие требования к функции "дыхания, в том числе устойчивости к гипоксии. Проявление генерализованного синдрома связанного со спецификой вида спорта позволяет не только, получить новые теоретические знания, но и вносить коррективы в организацию тренировочного процесса. Комплекс факторов связанных с температурными сдвигами, повышенным давлением, затрудненным дыханием (аппаратура) вызывает напряжение функционального состояния организма, в том числе КРС и нервно-мышечной системы.
Изменение регуляции и показателей кровообращения под воздействием ортопробой пловцов. подводников после тренировочного занятия в подготовительном периоде
Исследование уровням активности регуляториых систем, организма у спортсменов имеет важное значение для спортивного отбора и планирования тренировочных нагрузок, степени : их переносимости и раннего прогнозирования возможных срывов адаптации (Т.В. Красноперова, 2005). Сердечно-сосудистая система, являясь важнейшим звеном, лимитирующим развитие приспособительных реакций организма, одновременно может служить маркером адаптационных реакций к физическим нагрузкам и скрытых донозологических состояний (P.M. Баевский, 1979; ВШ. Казначеев, 2000). Состояние регуляториых систем кровообращения и их способность обеспечить необходимую адаптацию организма к физической нагрузке являются определяющими в прогнозе тренированности (P.M. Баевский, Р.Е. Мотылянская, 1986). Поэтому нами в следующей серии обследований (табл. 11) представлены результаты исследования ССС девочек «подводниц» в состоянии относительного покоя и при воздействии ортостатической пробой.
Как видно из таблицы 10, показатели кардиогемодинамики у девочек «подводниц» изменялись следующим образом. Наблюдалось достоверное увеличение показателей при ортостатической пробе: частоты сердечных сокращений, систолического, диастолического и пульсового артериального давления, частоты дыхания, сердечного индекса, общего периферического сопротивления сосудов (Р 0,001). Также повышался минутный объем кровообращения, но не достоверно.
Значения сатурации (процент насыщения кислородом гемоглобина артериальной, крови), амплитуды пульсации мелких сосудов, индекса симпатической активности, ударного объема, амплитуды пульсации крупных сосудов, фракции выброса, диастолической волны наполнения сердца, индекса состояния сердечно-сосудистой системы при ортостатической пробе снижались статистически значимо (Р 0,001).
Изучение динамики медленноволновых колебаний ЧСС, АД, УО, МОК и тонуса мелких и крупных сосудов открывает возможности для оценочной деятельности, диагностики и прогнозирования состояния человека, выявления резервных возможностей организма. Результаты спектрального анализа системы кровообращения, в состоянии относительного покоя и при ортостатической пробе у девочек «подводниц» представлены в таблицах 11, 12. Как видно из таблицы 12, вклад факторов в саморегуляцию гемодинамики в состоянии относительного покоя у девочек распределялся следующим образом: симпатико-парасимпатические и барорефлекторные механизмы, затем следуют гуморально-гормональные, нейрогенные, миогенные влияния.
Как следует из порядка вклада факторов они различались в распределении миогенных и нейрогенных вкладов в саморегуляцию кровообращения. Вполне возможно, что эти различия связаны с активностью пубертата.
При ортостатической пробе вклад механизмов регуляции кровообращения изменился: симпатико-парасимпатические и барорефлекторные, гуморально-гормональные, миогенные и нейрогенные влияния. Эти сдвиги связаны со сменой положения тела и временными различиями активных фаз пубертата у мальчиков и девочек.
При этом в положении лежа доминировали следующие механизмы регуляции в порядке распределения: гуморально-гормональные, центрально-нервные и барорефлекторные факторы. При ортостатической пробе в порядке ранжирования значения расположились: гуморально-гормональные, центрально-нервные, барорефлекторные и миогенные механизмы. Показатели находились в диапазоне слабовариативных. Значения середины спектра снизились при ортостатической пробе, но недостоверно.
В положении лежа доминировали механизмы регуляции ЧСС барорефлекторные, миогенные, гуморально-гормональные воздействия и центрально-нервные факторы. При ортостатической пробе наблюдались следующая направленность распределения факторов: гуморально-гормональные, барорефлекторные, центрально-нервные и миогенные. Все показатели относились к незначительно-вариативным.
Показатели ОМС ударного объема (SV), незначительно снижались при смене позы. Середина спектра достоверно не изменилась. В порядке ранжирования значения медленноволновой вариабельности в положении лежа расположились в следующей последовательности: барорефлекторные, ГГ, миогенные и центрально-нервные факторы. При ортостатической пробе контуры регуляции распределились следующим образом: ГГ, барорефлекторные, миогенные и центрально-нервные. Изучаемые характеристики УО были слабо-вариативные.
Значения общей мощности спектра МОК под воздействием ортостатической пробой повысились (Р 0,01), а СС существенно не изменились. В регуляции МОК в положении лежа показатели последовательно расположились: барорефлекторные, миогенные, ГГ и центрально-нервные. При ортостатической пробе проявлялось влияние ГГ, барорефлекторных и миогенных факторов и снизилось воздействие нейрогенных механизмов. Значения ОМС МОК относились к стабильно-слабовариантным.
Общая мощность спектра сократимости миокарда при смене положений лежа - стоя уменьшалось достоверно (Р 0,01), а значения СС существенно не изменялись. Доминирующая регуляция в положении лежа приобрела характер миогенных, ГГ, барорефлекторных воздействий при значительном вкладе центрально-нервных факторов. При ортостатической пробе в регуляции ОМС доминировали ГГ, барорефлекторные факторы и центрально-нервные влияния. Изучаемые показатели были стабильными. Вполне очевидно, что достоверное снижение общей мощности спектра FW (Р 0,001) и незначительных изменений Fm влияло на сдвиги сократимости миокарда. При этом регуляция в положении лежа приобрела следующую последовательность: ГГ, миогенный и нейрогенный характер. При ортостатической пробе отмечалось следующее распределение: ГГ, центрально-нервные, миогенные и барорефлекторные. Изучаемые показатели FW были близки к стабильным.
Значения ОМС амплитуды пульсации аорты под воздействием ортостатической пробой незначительно увеличились при неизменной величине середины спектра. В регуляции ATHR в положении лежа приоритетно представлены барорефлекторные, ГГ, миогенные и центрально-нервные факторы. При ортостатической пробе проявлялось воздействие ГГ факторов.на ССС. Показатели ATHR были исключительно стабильные.
Величина ОМС мелких. сосудов значительно снизились ігри гравитационном воздействии (Р 0,001), a Fm оставалась не изменой. В положении лежа в ранговом порядке доминировали ГГ, центрально-нервные, барорефлекторные и миогенные факторы, а при ортостатической пробе — динамика изменений сохранилось с той лишь разницей, что произошло некоторое усиление центрально-нервных значений. Гравитационные влияния изменяли вариабельность показателей от слабо-вариативных к стабильным.
Амплитуда пульсации магистральных сосудов и Fm несколько повысилась при ортостатической пробе: Середина спектра была относительно высокой. В регуляции ОМС в положении лежа преобладали миогенные, объемрегулирующие факторы. Несколько меньший вклад вносили гуморально-гормональные воздействия и незначительный — нейрогенные. При ортостатической пробе регуляция приобрела следуюпщй порядок: миогенные, барорефлекторные и ГГ воздействия.
Дыхательная составляющая ОМС и Fm мелких сосудов достоверно не изменялась при гравитационных воздействиях. В регуляции дыхательной составляющей в положении лежа преобладали миогенные, объемрегулирующие, ГТ факторы и в меньшей мере нейрогенные. При ортостатической пробе активация ГТ, нейрогенных, миогенных и ингибирование объемрегулирующих факторов. Изучаемые показатели были слабо вариативными.
Таким образом, исследования регуляции ССС пловцов подводного плавания выявили половые различия, связанные с реактивностью симпатического и парасимпатического отделов ВНС. Гипотеза о связи процессов вариабельности в организме с уровнем системы управления физиологическими функциями подтверждена многими исследования (P.M. Баевский, М.К. Чернышев, 1976; Е.Г, .Ващило с, соавт., 1983; В.М. Хаютин, 1984; А.А. Астахов, 1996; И.А. Астахов, 1997; А.П. Исаев, 1993; Н.С. ХаспековаД996; А.П. Исаев с соавт., 2005).
Анализ общей мощности спектра колебания сосудов и некоторых показателей центральной гемодинамики выявил сложную мозаику разноуровневых спектров вегетативной активности обеспечения мышечной деятельности. Влияния гравитационных воздействий выразилось как в однонаправленных, так и в разнонаправленных изменениях мощности спектра колебаний сосудов и кардиогемодинамики. Наиболее яркие изменения наблюдались соответственно в показателях волновой активности САД, МОК, ФВ, диастолической волны наполнения сердца и амплитуды реоволн мелких сосудов. Наиболее стабильные характеристики мощности спектра волновых колебаний отмечались в показателях УО, ЧСС и амплитуды реовол крупных сосудов. Полученные результаты позволяли судить о разных уровнях напряжения и удержания амплитуд пульсации импеданса.
Электронейромиографические компоненты у пловцов-подводников в состоянии произвольного расслабления и напряжения ключевых мышц
У спортсменов в дни отдыха регистрировались электро-нейромиографические характеристики в состоянии произвольного расслабления и напряжения мышц. Целью исследования было проследить механизмы защиты и отклонения ЭНМГ показателей, определить фазу аллостазиса и вероятность накопления аллостатического груза (АГ). Соединительнотканная концепция позволяет определить не только фазу аллостаза, но и совершенствования механизмов регуляции с увеличением физиологических резервов и готовности к мобилизации ресурсов, детерминированных специфической интеграцией моторно-висцеральных процессов. В таблице 18 и рисунках 8 9 представлены амплитудные, частотные значения ЭНМГ и их отношение у подростков в подготовительном периоде. Предварительные исследования показали, что половых различий в электронейромиографических характеристиках в подготовительном периоде во время произвольного расслабления и напряжения не наблюдалось.
Комментируя данные таблицы 18, необходимо отметить то обстоятельство, что анализу подвергались ключевые мышцы: широчайшая, квадрицепс, бицепс, трицепс, прямая мышца живота, обеспечивающие спортивную результативность в подводном плавании. Необходимо подчеркнуть, что оценке, подвергались как амплитуда,, так и частотные характеристики ЭНМГ, их отношения, а также конфигурации кривых позволяющие отнести их к соответствующему типу гемодинамики.
Подводное плавание специфический вид спорта, в котором кроме воздействия мышечной нагрузкой влияют эмоциональные факторы, водная среда, ограниченные возможности дыхания, большое количество поворотов и т.д. При этом пловцы-подводники имеют высокий уровень МПК (3,9-4,1 л/мин.), т.е. резервные возможности тканевого дыхания по снабжению скелетных мышц кислородом достаточно велики (В.П. Яковлева, 2009).
Как видно из рисунков 8, 9 амплитудные и частотные характеристики ЭНМГ свидетельствуют об утомлении спортсменов. Относительно низкая амплитуда и большая частота колебаний ЭНМГ подтверждают вышеуказанное положение. Кривые ЭНМГ подростков относятся преимущественно к 1-2 типу по Ю.С. Юсевичу (1963). К первому типу относятся кривые ЭНМГ с ярко выраженной конфигурацией амплитудных синхронных колебаний. Ко второму типу относятся кривые, в которых наблюдаются незначительные нарушения конфигурации амплитудных и частотных характеристик.
Из таблицы 18 и рисунков 8, 9, значения показателей максимальной амплитуды (МА) ЭНМГ подростков, превосходят аналогичные изменения у взрослых спортсменов в 1,5-2 раза (А.П. Исаев с соавт., 2006; Ю.Н. Романов, 2007). При этом следует сказать, что организм подростков-подводников находится в поисковой фазе адаптации активной стадии полового развития, когда значения ЭНМГ не устойчивы и вариативны. Асимметрия покоя выявлялась в следующих мышцах: бицепс, трицепс, квадрицепс, прямая мышца живота. В состоянии напряжения асимметрия конфигурации кривых проявлялась во всех обследуемых мышцах.
Наиболее значимо выражена асимметрия значений МА левой стороны тела: широчайшей мышцы спины (9,36 раз), трицепса (9,92 раз), прямой мышцы живота (9,19 раз) и значимо: м. квадрицепс (10,03 раз) и м. бицепс (16,73 раз). Значения МА правой стороны тела асимметрия наиболее значимо выражалась в показателях: широчайшей мышце спины (10,37 раз), м. квадрицепса (10,77 раз) и м. трицепса (9,12 раз) и значимо: м. бицепса (15,44 раз) и прямая мышца живота (14,22 раза).
Наибольшее значение отношений показателей ЭНМГ при произвольном напряжении и расслабление мышц наблюдались с левой стороны в м. бицепс, а с правой бицепс и прямая мышца живота. Величина амплитудных характеристик в период произвольного напряжения косвенно характеризует силовые двигательные способности, а частотные характеристики детерминируют степень утомления обследуемых.
Затем следовали значения МА квадрицепса. Как известно, МА характеризует силу мышечного сокращения, которая более ярко проявляется в мышцах специфического воздействия, обеспечивающего спортивный результат в подводном плавании.
Средняя амплитуда (СрА) поворота (турноминимальная по Wilson) характеризует изменение сигнала. Ее значения были больше по сравнению со взрослыми спортсменами (I, КМС, МС). Асимметрия ярко выражена была во всех мышцах, как в состоянии расслабления, так и напряжения. Показатели суммарной амплитуды были на уровне взрослых спортсменов. Суммарная амплитуда (мВ с) в своей архитектонике повторяет СрА мышц. Средняя частота в состоянии релаксации и напряжении с левой и правой стороны существенно не различалась.
Итак, в исследовании отмечался высокий уровень возбудимости нервно мышечной системы, вероятно, в связи с активной фазой пубертата и поисковой фазой адаптации, несовершенной, характерной для начального этапа подготовительного периода. Выявленные особенности ЭНМГ у пловцов-подводников, в частности асимметрия, повышенное возбуждение, характеризуют особенности этого вида спорта. Изменения, происходящие в нервно-мышечной системе подростков-спортсменов, свидетельствуют о морфологических, метаболических и функциональных сдвигах, позволяющих дать оценку индивидуальной реактивности и резистентности и дифференцировать фазу аллостаза и накопления АГ. Соединительная (нервная, мышечная, жировая и т.д.) ткань коррелирует с биохимической индивидуальностью спортсмена (Б.А. Никитюк, 1990). Гиперреактивность, характерна для подросткового возраста, что позволяет вносить коррекции в управляющие звенья педагогическими и реабилитационными средствами успокаивающего характера (ДА, детензор-терапия, редокс-терапия).
Сравнение ЭНМГ компонентов, проведенное с подростками 14-15 лет, занимающихся спортивным плаванием (кроль на груди, брасс) показало, что в состоянии расслабления значения биоэлектрической активности мышц у «подводников» превосходили в 1,79-3,59 раза слева и 1,87-3,92 раза справа (С.А. Личагина с соавт., 2005; В.В. Эрлих, 2007). Наибольшие различия отмечались в мышцах, обеспечивающих спортивную результативность (квадрицепс, трицепс, бицепс, прямая живота). В период произвольного напряжения наблюдались аналогичные различия, но менее выраженные по сравнению с релаксацией. Различия в м. квадрицепс равнялись (2,84 — слева и 2,90 - справа).
Анализ биотоков мышц бедра, голени, верхних конечностей, туловища выявил степень синхронизации афферентных, по механизму стретч-рефлекса влияний и супраспинальных посылок на альфа-мотонейронов спинного мозга (А.П. Шеин с соавт., 2006; S. Broberg, 1989).
Изменение афферентации детерминировано фазами аллостазиса и в период достижения высокой спортивной работоспособности и толерантной устойчивой фазы адаптации происходят специфические изменения в нейромышечных интеграциях. Естественно, что подготовка юного спортсмена приводит к перестройке регуляторных механизмов, высокому развитию саморегуляции и оптимизации моторно-нервных отношений. На этом уровне возрастает роль восстановительно-реабилитационных технологий.
Воздействие физическими факторами в системе восстановления (рефлекторные зоны мышц спины, живота, конечностей) спортивной работоспособности объяснимо с позиций динамического гомеостаза. Например, эффект воздействия редокс-терапии на свод стоп, спины несет локальный временной характер физиологических изменений, однако эффективность его влияния на целостный организм находятся в плоскости регуляторных интегративных проявлений и, в конечном итоге, снижение гиперактивности так называемых простудных заболеваний, вследствие активации иммунологической резистентности. Совокупная роль, влияние редокс и детензор-терапии (ДТ) на опорно-двигательный аппарат, устранения болей и улучшения работы висцеральной сферы. Терапевтический эффект — это система интенсивного вытяжения позвоночника с силой 18% от массы тела и сокращения нагрузки на позвоночник до 7% веса тела пациента. В условиях релаксации ДТ дает положительный физиологический и биомеханических эффект.
Таким образом, полученные данные позволят сравнивать формализованные компоненты ЭНМГ полученные в рекреациях с результатами электромиограмм после соревнований.
Результаты исследования ЭНМГ у девочек через 10 минут после проплывания 50 м с трубкой в соревновательном режиме в состоянии произвольного расслабления и напряжения м. квадрицепс представлены в таблице 19. Четырехглавая мышца бедра является сильным разгибателем голени, а прямая мышца бедра сгибает бедро.
