Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Физиолого-педагргические модели управления учебно-тренировочным процессом спортсменов игровых видов спорта в различных условиях жизнедеятельности (Обзор литературы) 9
1.1. Физиологические и организационно-педагогические аспекты управления физическим состоянием спортсменов-волейболистов 9
1.2. Особенности адаптации систем организма спортсменов игровых видов спорта к физическим нагрузкам 20
1.3. Влияние физиологической адаптации к гипоксии на функциональное состояние организма спортсменов 26
Глава 2. Организация и методы исследования 38
2.1. Организация исследования 38
2.2. Методы исследования 39
Оценка функций системы внешнего дыхания 39
Оценка показателей сердечно-сосудистой системы 40
Исследование вегетативной нервной системы 42
2.3. Статистическая обработка материалов исследования 45
Глава 3. Результаты собственных исследований 46
3.1. Состояние центральной и периферической гемодинамики волейболисток, проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья 46
3.2. Динамика показателей системы кровообращения волейболисток в соревновательном периоде 63
3.3. Спектральный анализ показателей центральной и периферической гемодинамики волейболисток на различных этапах годового тренировочно-соревновательного цикла 73
3.4. Состояние системы внешнего дыхания волейболисток в годовом тренировочно-соревновательном цикле 89
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 97
Выводы 114
Практические рекомендации 115
Список литературы 116
- Физиологические и организационно-педагогические аспекты управления физическим состоянием спортсменов-волейболистов
- Влияние физиологической адаптации к гипоксии на функциональное состояние организма спортсменов
- Состояние центральной и периферической гемодинамики волейболисток, проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья
- Спектральный анализ показателей центральной и периферической гемодинамики волейболисток на различных этапах годового тренировочно-соревновательного цикла
Введение к работе
Актуальность исследования. В современных условиях возможность эффективного управления подготовкой спортсменов определяется интеграцией фундаментальных биологических исследований механизмов адаптации к физическим нагрузкам с учетом специфических особенностей учебно-тренировочного процесса и условий его проведения. В последние годы ведется активный поиск методов повышения физической работоспособности спортсменов и ускорения восстановительных процессов [Г.А.Макарова, 2002, 2003; Б.А. Поляев с соавт., 2003; С.Н. Португалов с соавт., 2005 и др.]. В качестве одного из вариантов подготовки спортсменов к соревнованиям рассматривается повышение толерантности к гипоксии, за счет чего можно увеличивать длительность и интенсивность тренировочных воздействий [Е.А.Коваленко, 1993; М.П.Булатова с соавт., 1996; Ф.П. Суслов с соавт., 2000; А.П. Исаев с соавт., 2004 и др.].
Адаптация человека к высотной гипоксии является сложной интегральной реакцией, в которую вовлекаются различные системы организма [М.М. Миррахимов с соавт., 1981; Н.А. Агаджанян с соавт., 1986; И.Т.Власова с соавт., 1996; В.С.Новиков с соавт., 2000 и др.]. Наиболее выраженными оказываются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, аппарата кроветворения, внешнего дыхания и газообмена, что предопределяет интерес к высотной гипоксии специалистов в области спорта [Ф.З. Меерсон, 1973; B.C. Финогенов, 1993; С.Г. Кривощеков, 1998; Е.Ю.Горяева, 2000; Дж. Уилмор с соавт., 2001; Ф.А. Шукуров, 2004]. Однако, несмотря на многочисленные исследования использования для этих целей гипоксической тренировки, указанные вопросы не потеряли своей актуальности ввиду разноречивых данных о ее эффективности, не решен вопрос о режимах и эффективности такой подготовки спортсменов в естественных (среднегорье) и искусственно созданных (барокамера) условиях. В литературе освещены вопросы адаптации к пребыванию на различной высоте нетренированных лиц, либо при нахождении спортсменов в условиях среднегорья только в период подготовки к соревнованиям, но не изучено воздействие гипоксии на адаптацию различных систем организма спортсменов при постоянном проживании и тренировках в условиях
среднегорья [Е.В.Быков с соавт., 1999]. В этой связи проблема оценки биологической надежности организма, возможности биоуправления подготовкой спортсменов в особых условиях жизнедеятельности требует дальнейшего изучения и осмысления.
Цель исследования: выявить особенности функционального состояния кардиореспираторной системы волейболисток, постоянно проживающих в условиях среднегорья, и физиологически обосновать коррекцию учебно-тренировочного процесса.
Задачи исследования:
Выявить особенности адаптации к физическим нагрузкам сердечнососудистой системы волейболисток, проживающих в условиях среднегорья.
Оценить влияние физических нагрузок в условиях среднегорья на активность различных уровней регуляции центральной и периферической гемодинамики волейболисток, постоянно проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья.
Определить особенности объемных и объемно-скоростных характеристик системы внешнего дыхания волейболисток, постоянно проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья.
Провести сравнительный анализ динамики функционального состояния кардиореспираторной системы волейболисток в течение годового соревновательно-тренировочного цикла при различных условиях тренировок и вариантах построения учебно-тренировочного процесса.
Научная новизна. Впервые изучены особенности адаптации кардиореспираторной системы волейболисток к физическим нагрузкам при постоянном проживании и тренировках в условиях среднегорья. Установлено, что у волейболисток, проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья, преобладающим является гипокинетический тип кровообращения (у 67%), на 10-15% более низкие значения ударного объема, периферического кровотока и более высокие величины общего периферического сопротивления сосудов по сравнению с волейболистками, тренирующимися на равнине.
Выявлены особенности медленноволновой вариабельности показателей центральной и периферической гемодинамики волейболисток, проживающих
и тренирующихся в условиях среднегорья, заключающиеся в преобладании активности надсегментарного уровня регуляции хроно- и интропной функции сердца, снижении активности местных факторов регуляции периферического кровотока (флюктуации в диапазоне ультра низких частот), что отражает напряжение механизмов регуляции деятельности сердечнососудистой системы.
Определено, что особенностями адаптации респираторной системы волейболисток к постоянным тренировкам в условиях среднегорья являются увеличение дыхательного и минутного объема дыхания, объемно-скоростных характеристик биомеханики дыхания на уровне мелких бронхов.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Установлены особенности функционирования сердечно-сосудистой и респираторной системы, активность различных уровней регуляции центральной и периферической гемодинамики волейболисток, проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья. Полученные результаты расширяют представления о механизмах адаптации кардиореспираторной системы к физическим нагрузкам при постоянном проживании и тренировках в среднегорье. Физиологически обоснована коррекция системы подготовки волейболисток при тренировках в условиях среднегорья -увеличение доли аэробных нагрузок в группах начальной подготовки и на базовом этапе годовой подготовки, снижение интенсивности нагрузок и увеличение длительности восстановительного периода при тренировках в условиях среднегорья.
Полученные результаты используются в работе детско-юношеских спортивных школ г.г. Челябинска, Трехгорного; во врачебно-физкультурных диспансерах Челябинской области; в учебном процессе при преподавании курсов физиологии физического воспитания и спорта, спортивной медицины на кафедре теории и методики физической культуры и спорта ЮУрГУ, кафедре лечебной физкультуры, спортивной медицины, курортологии и физиотерапии Челябинской государственной медицинской академии.
Положения, выносимые на защиту:
1. Многолетняя подготовка волейболисток высокой квалификации в условиях среднегорья приводит к напряжению деятельности сердечно-
сосудистой системы и механизмов регуляции центральной и периферической гемодинамики.
Особенностями адаптации респираторной системы волейболисток к постоянным тренировкам в условиях среднегорья являются увеличение дыхательного и минутного объема дыхания, объемно-скоростных показателей биомеханики дыхания на уровне мелких бронхов.
Физиологическими предпосылками к повышению функционального состояния кардиореспираторной системы волейболисток, постоянно проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья, являются увеличение доли аэробных нагрузок в годовом цикле тренировочных нагрузок и снижение интенсивности нагрузок по сравнению со стандартным планом учебно-тренировочного процесса.
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на I съезде физиологов СНГ (Дагомыс, 2005), III Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы формирования здоровья и здорового образа жизни» (Тюмень, 2005), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы оздоровления населения, физической культуры, спорта и реабилитации» (Челябинск, 2006), Всероссийской научно-практической конференции «Здоровье, физическое развитие и образование: состояние, проблемы, перспективы» (Екатеринбург, 2006), ежегодных научных конференциях факультета физической культуры и спорта ЮУрГУ (2004- 2006 г.г.).
По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ (в том числе 2 в лицензированных ВАК изданиях).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 страницах печатного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы (цитируется 215 источников литературы, в том числе 46 - иностранных). Работа иллюстрирована 41 таблицей и 20 рисунками.
Физиологические и организационно-педагогические аспекты управления физическим состоянием спортсменов-волейболистов
Эффективность повышения мастерства юных спортсменов во многом зависит от рационального построения процесса общей и специальной физической подготовки (ФП) на всех этапах многолетней подготовки и организации адекватного медико-биологического контроля за изменениями, происходящими в организме спортсмена. Физическая активность оказывает влияние на все системы организма, но при несоответствии нагрузок возможностям организма спортсмена может приводить к переутомлению, перенапряжению и развитию патологических процессов [Ф.З. Меерсон с соавт., 1986; А.П. Исаев с соавт., 2004; A. Urhausen et al., 1998; В. Hanel et al., 2003; A.P. Blaber et al., 2004]. Вопросы комплексного контроля в информационных моделях готовности спортсменов становятся все более значимыми в связи с унификацией методов прогнозирования спортивной результативности [А.П. Исаев, 1993; В.Н. Волков, 2002; А.Д. Викулов, 2005; С.А.Кабанов с соавт., 2005 и др.].
В последнее десятилетие XX века значительно прогрессировали теория адаптации и теория управления, физиология и биохимия спорта, способные продвинуть теорию прогрессивной тренировки, совершенствовать систему спортивного отбора в сборные команды [Н.А. Фомин с соавт., 1986; А.П.Исаев с соавт., 2003, 2004; Б.А. Поляев с соавт., 2003]. Наиболее интересные исследования в сфере научного обоснования тренировочных нагрузок (ТН), управления тренировочной и соревновательной деятельностью в интеграции со спортивной физиологией, биохимией, биомеханикой проведены в юношеском спорте [М.А. Годик, 1982; В.Н. Платонов, 1997], поскольку именно в юношеском спорте в наибольшей мере существует необходимость уточнения уровня допустимости ТН [М.Я. Набатникова, 1982, 1987].
Разработка программ физической подготовки человека в онтогенезе, в том числе индивидуализация учебно-тренировочного процесса, предполагает учет следующих факторов: гетеросинхронный характер ауксологических характеристик организма, обеспечивающих реализацию ДА; наличие периодов роста и развития систем движений и несовпадение с периодами благоприятного развития структур, полифункциональная ритмичность развития систем моторики, висцеральных систем, их элементов и структур; высокая степень специфичности индивидуальных двигательных действий [М.А. Годик, 1982; В.Н. Волков, 1998; А.П. Исаев с соавт., 2004; J.O. Holloszy etal., 1984; R.J. Rotella et.al., 1991].
Оптимизация учебно-тренировочного процесса достигается при использовании средств тренирующих воздействий в согласии с основами теории адаптации и закономерностями естественного развития психофизиологического потенциала человека [В.В.Петровский, 1978; Н.А. Фомин, 2003; Р.У. Гаттаров, 2005; W.M. Kohrt et.al., 1991]. Доказано, что 13-14 лет рационально совершенствовать скоростно-силовые способности, а с 15 лет - силовую выносливость [В.К. Бальсевич, 2000]. При рациональной организации физической тренировки в группах начальной подготовки и спортивного совершенствования в юношеском возрасте (17-18 лет) появляется возможность интеграции всех компонентов, влияющих на спортивную результативность, наступает возможность реализации кондиционных и координационных способностей трансформирующих технико-тактических и ПФЛ потенциал спортсмена на участие в социально значимых соревнованиях [Н.А. Фомин с соавт., 1986].
Исключительно важно моделирование интегративного воздействия различных по направленности физических нагрузок на системы организма, в конечном итоге - интерференция последних в техническую готовность и спортивную результативность спортсменов. В юношеском спорте модельные показатели позволяют определить направленность УТП и тем самым повысить его эффективность. Как правило, применяется приближенное моделирование, частное и целостно-приближенное к соревновательному упражнению. В общем комплексе показатели составляют определенную модель. В спорте это могут быть: модель сильнейших спортсменов [В.В.Кузнецов с соавт., 1975]; модель построения многолетних тренировок или отдельных ее циклов, этапов, периодов [Ю.В. Верхошанский с соавт., 1979; В.П. Филин с соавт., 1979]; модель тренирующих воздействий [В.В.Петровский, 1978].
Модели ориентированы на ключевые результаты управления подготовкой юных спортсменов. Базовые модели представляют совокупность характеристик различных сторон подготовленности юных спортсменов. Главное - эффективность базовой подготовки. Теоретическую основу комплексного контроля определяют: соблюдение теории тестов; определение оптимальной батареи показателей для оценки функциональных состояний к уровню подготовленности; соответствие методов контроля задачам тестирования [Б.А. Поляев с соавт., 2003; С. Nourry et al., 2004].
Многолетний тренировочный процесс юных спортсменов имеет свои специфические закономерности, изменяя взаимосвязи основных компонентов модельных характеристик, что находит свое отражение в их расположении по уровням значимости (схема). Блок - схема модели сильнейших спортсменов [Ю.В. Верхошанский с соавт., 1979].
Влияние физиологической адаптации к гипоксии на функциональное состояние организма спортсменов
Одним из современных направлений исследований в спортивной физиологии является поиск возможности повышения толерантности к гипоксии, за счет чего можно увеличивать длительность и интенсивность тренировочных воздействий [М.П. Булатова с соавт., 1996; Ф.П. Суслов с соавт., 2000]. В частности, изучается возможность использования тренировок в условиях среднегорья, барокамеры, с задержкой дыхания, что приводит к росту нагрузки без увеличения объема и интенсивности тренировочных воздействий [Н.А. Агаджанян с соавт., 1986; Е.Ю. Горяева, 2002 и др.]. Биологические механизмы повышения аэробной производительности организма одни и те же: развитие кислород-транспортной системы при адаптации к гипоксии, как в процессе разных видов спортивной тренировки, так и во время пребывания спортсменов в атмосфере с пониженным парциальным давлением кислорода в горах, барокамерах, в условиях нормобарической (прерывистой и интервальной) гипоксической тренировки.
Гипоксия - это состояние, возникающее при недостаточном снабжении тканей кислородом или при нарушении его утилизации в процессе биологического окисления [Ф.П. Суслов с соавт., 2000]. Причины, вызывающие гипоксию, позволяют по классификации Баркрофта - Петерса -Ван-Слайка определить ее форму:
1. Гипоксическая гипоксия, при которой снижено рОг в артериальной крови.
2. Гемическая гипоксия, при которой артериальное рОг, нормально, но уменьшено количество гемоглобина, способного переносить (.
3. Циркуляторная (ишемическая) гипоксия, при которой приток крови к тканям так снижен, что к ним не доставляется необходимое количество кислорода, не смотря на нормальное рОг, и концентрацию гемоглобина.
4. Гистотоксическая гипоксия, при которой количество кислорода, доставляемого тканям, адекватно их потребности в нем, но в связи с действиями токсических веществ, тканевые клетки не могут использовать поставляющийся им 02 [B.C. Новиков с соавт., 2000].
Адаптация к высоте - приспособление организма к влиянию высотно-климатических факторов в условиях высокогорья, в высотном полете или при «подъемах» в барокамере [Ф.П. Суслов с соавт., 2000]. Одной из часто встречающихся форм кислородного голодания (гипоксической гипоксии) является гипоксия нагрузки [А.З. Колчинская, 1981]. Термин «гипоксия нагрузки» характеризует гипоксические состояния при усилении функции любых тканей и органов, повышающем их потребность в кислороде, при мышечной деятельности любой интенсивности. В процессе спортивной тренировки организм спортсмена постоянно испытывает разную степень гипоксии нагрузки, во время дыхания воздухом с пониженным парциальным давлением кислорода на организм спортсмена оказывает действие гипоксическая гипоксия [Н.Ж. Булгакова с соавт., 1981; Н.И. Волков с соавт., 1993-1995; А.З. Колчинская, 1993, 1998; В.С.Новиков с соавт., 2000; A.Z. Kolchinskaya et al., 1993].
Гипоксия может быть острой (в том числе гипоксия, создаваемая в барокамере) и хронической (в среднегорье и высокогорье). Более эффективным является влияние хронической гипоксии. Это обусловлено постоянством пребывания организма в разреженной атмосфере. При одинаковых высотах в барокамере и в горах больший эффект оказывает гипоксия в последних условиях [СП. Летунов с соавт., 1972; Е.В.Быков с соавт., 1999; Е.Ю. Горяева, 2002].
Влияние горных условий на организм спортсмена обусловлено рядом факторов, в том числе климатических. Однако основным является снижение парционального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, которое уменьшается пропорционально высоте над уровнем моря. Таким образом, горные условия характеризуются хронической, то есть постоянно действующей гипоксией, в ответ на которую в организме осуществляется перестройка, направленная на компенсацию новых условий. Она проявляется в развитии акклиматизации и изменения ряда функций организма [В.Н.Платонов, 1997].
Адаптация человека к высотной гипоксии является сложной интегральной реакцией, в которую вовлекаются различные системы организма. Наиболее выраженными оказываются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, аппарата кроветворения, внешнего дыхания и газообмена, что предопределяет интерес к высотной гипоксии специалистов в области спорта [Ф.З. Меерсон, 1973; Е.В. Быков с соавт., 1999].
Действие гипоксии на организм спортсменов оценивается не всеми авторами однозначно, подчеркивается индивидуальный характер адаптации к ней [Л.Д. Лукьянова, 1996, 2000; Т.Г. Сазонтова с соавт., 1996; Дж. Уилмор с соавт., 2001; Ф.А. Шукуров, 2004]. Так, под влиянием тренировки к гипоксии у спортсменов повышается и неспецифическая резистентность тканей и всего организма к различным мышечным воздействиям [А.П.Исаев, 1993; А.П. Исаев с соавт., 2004]. С другой стороны, исследованиями М.О. Сегизбаевой и Г.Г. Исаева (1997) показано, что гипоксия снижает предельную работоспособность на фоне повышенного сопротивления дыхания, ускоряя развитие утомления дыхательных мышц. По данным Л.Д. Лукьяновой (1996, 2000) формирование биоэнергетической гипоксии через активацию стресс-реакции имеет свои особенности у различных фенотипов. Т.Г. Сазонтова с соавт. (1996) выявили различный уровень активности ферментов антиоксидантной защиты (каталазы) в ответ на гипоксию у животных с высокой, средней и низкой устойчивостью к гипоксическому воздействию.
Тканевая гипоксия и вызываемые ею биохимические и структурные изменения могут ограничивать работоспособность, приводить к развитию утомления и резкому ухудшению состояния организма [Н.И. Волков 1986; 1993; А.З. Колчинская, 1981; D.T. Dransfield, 1994; M.M.Hasan, 1996]. Но если действие гипоксии кратковременно и повторно, и гипоксическое воздействие чередуется с нормоксическими условиями, то обратимые последствия тканевой гипоксии могут обладать конструктивным, созидательным эффектом [А.З.Колчинская, 1996, 1998; Е.А.Коваленко, 1993].
Состояние центральной и периферической гемодинамики волейболисток, проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья
Проведенное в начале подготовительного этапа исследование показало, что частота сердечных сокращений, ударный объем и МОК волейболисток основной группы (1-я гр.) соответствуют средним возрастно-половым значениям для нетренированных лиц и не имеют достоверных отличий по сравнению с группой контроля (3-я гр.), при сравнении с волейболистками 2 й группы у них несколько ниже величина ударного объема (р 0,05).
Известно, что значительная доля нагрузок анаэробного характера у лиц ациклических видов спорта, в частности, у волейболисток, не приводит к существенным изменениям объема сердечной камеры. В этой связи можно отметить, что у исследуемых спортсменок величина ударного объема соответствует значениям, выявленных у физически нетренированных девушек старшего школьного возраста и студенток [Е.В.Быков, 2002, Г.В. Усков, 2006]. С другой стороны, для спортсменов-«игровиков» не характерна брадикардия, что связано с особенностями вегетативной регуляции хронотропной функции сердца. Аналогичные данные, касающиеся величин ЧСС и ударного объема спортсменов игровых видов спорта, приводят В.Л. Карпман (1982), А.И. Осипов с соавт. (1988); Е.В.Быков с соавт. (1998, 2005).
На наш взгляд, выявленные при данном исследовании более низкие значения УО в 1-й группе по сравнению со 2-й (тренировки в условиях равнины) могут рассматриваться как фактор, снижающий эффективность функционирования и резервные возможности ССС волейболисток в случае предъявления повышенных требований (физические нагрузки). В этой связи было проведено изучение типов кровообращения у волейболисток, тренирующихся в среднегорье.
Нами было выявлено, что показатель сердечного индекса является наиболее низким в 1-й группе, его величина (2,49 л/мин/м2) соответствует гипокинетическому типу кровообращения. Во 2-й группе его значения (2,72 л/мин/м ) находились на границе гипокинетического и эукинетического, а в 3-й (3,03 л/мин/м ) определялись как эукинетический тип кровообращения по классификации А.Г. Дембо (1986). Отдельного внимания заслуживает индивидуальный анализ типов кровообращения в группах сравнения (распределение в процентах) (табл. 2).
В 1-й группе у основной массы спортсменок выявлен гипокинетический ТК, при котором величина СИ 2,75 л/мин/м обусловлена относительно низкими значениями ударного объема, а не ЧСС, как у представителей циклических видов спорта с преобладанием аэробных нагрузок. В то же время, характерный для спортсменов игровых видов спорта эукинетический ТК [А.Г. Дембо, 1986; Е.В. Быков, 1996; М.Ю.Ревякин, 2001;
Д.В, Ашмарин, 2006] чаще встречался во 2-й группе (58,5%). В контрольной группе около 30% лиц имеют гиперкинетический тип кровообращения (29%), который по данным литературы требует больших энергозатрат и менее эффективен в гемодинамическом отношении [А.Г. Дембо с соавт. 1986; Е.В. Быков с соавт., 1998; А.Р. Сабирьянов, 2005].
Как видно из представленных результатов, интегральный показатель фазовой структуры сердечного сокращения - механический коэффициент (МК) (соотношение фазы изгнания к длительности периода напряжения) -имел у волейболисток 1-й группы значения, соответствующие средним физиологически-нормативным (в пределах от 2,5 до 4,5 ед.) и не отличался от величин во 2-й и контрольной группах. Другие показатели сократительной функции миокарда (фракция выброса и Хитер-индекс) волейболисток 1-й и 2-й группы были одинаковы и достоверно превосходили (р 0,05) их величину у девушек контрольной группы.
Показатели сосудистого тонуса мелких сосудов (АРП) и артериального давления представлены в таблицах 4, 5. Все представленные показатели - как групповые, так и индивидуальные - не выходили за пределы физиологической нормы. У волейболисток, проживающих в среднегорье, был определен (на правах тенденции) более низкий показатель пульсового давления (АДп) и более высокий - среднединамического (СДД), что, в свою очередь, отражает более высокий уровень постнагрузки для миокарда.
В этой же группе был выявлен более низкий показатель периферического кровотока (амплитуда реоволны сосудов пальца ноги): он на 25 % ниже, чем во 2-й группе и на 15 %, чем в 3-й группе (табл. 5). Величина ОПСС не имела достоверных различий в группах сравнения, но следует указать, что разница между ОПСС в 1-й и во 2-й группе составляла 10%. Снижение уровня периферического кровотока у волейболисток 1-й группы отражает явление «централизации» кровообращения, связанное в условиях относительной гипоксии при проживании и систематических тренировках в среднегорье с перераспределением кровоснабжения тканей в сторону снижения периферического кровотока. Данный аспект согласуется с выявленным нами наличием гипокинетического типа кровообращения, который по данным литературы характеризуется повышением периферического сосудистого сопротивления [Н. Сперелакис, 1990; К.В. Судаков, 2000; Е.В. Быков с соавт., 2005].
Более низкие показатели АРП (на 25%) и ДВНС (на 20%) в 1-й группе по сравнению с волейболистками 2-й группы позволяют сделать заключение о снижении венозного возврата к сердцу. На наш взгляд, этим объясняется более низкая величина ударного объема у волейболисток, проживающих в условиях среднегорья. По результатам корреляционного анализа показатели АРП, ДВНС были тесно связаны с ИДК (г=0,85, р 0,001), величина которого на 25% ниже, чем во 2-й группе.
Учитывая, что повышенный тонус сосудов создает более высокую постнагрузку для миокарда, подобный вариант адаптации ССС к условиям среднегорья является неэкономичным и, можно полагать, ведет к напряжению деятельности сердца и механизмов регуляции его деятельности. В этой связи мы сочли необходимым оценить такие показатели, как двойное произведение, индекс напряжения, вегетативный индекс Кердо, значения которых представлены в таблице 6.
В состоянии покоя показатель ДП у волейболисток 1-й группы согласно классификации Г.Л. Апанасенко (2000) был выше среднего, ИН соответствовал уровню удовлетворительной адаптации по P.M. Баевскому (1979, 1997), но оба показателя были существенно выше (на 20-25%), чем у спортсменов, тренирующих качество выносливости [Г.А. Макарова, 2002; E.B. Быков с соавт., 2005 и др.]. Достоверных различий с результатами 2-й и 3-й групп не было (табл. 6).
Значения вегетативного индекса Кердо на данном этапе соответствовали балансу симпатического и парасимпатического отделов ВНС во всех представленных группах.
Функциональное состояние ССС волейболисток изучалось при помощи пробы активного ортостаза. Изменение положения тела в пространстве является одним из сильных возмущающих воздействий, ортостатические реакции являются постоянно действующим фактором естественной жизни [Осадчий с соавт., 1982]. Считается, что ортоустойчивость гемодинамики отражает эффективность комплекса компенсаторных реакций организма и позволяет судить о функциональных возможностях ССС [Л.И. Осадчий, 1990; А.В. Дукальская, 1995]. Ортоустойчивость повышается под влиянием занятий физическими упражнениями различной направленности, а не только у представителей видов спорта, где она является обязательным элементом [АЛ. Исаев, 1993; Е.В. Быков с соавт., 1998,2005].
Спектральный анализ показателей центральной и периферической гемодинамики волейболисток на различных этапах годового тренировочно-соревновательного цикла
Для уточнения особенностей активности различных уровней регуляции деятельности системы кровообращения в зависимости от организации и условий проведения тренировочного процесса нами был осуществлено сравнение результатов спектрального анализа показателей ССС у волейболисток, проживающих и тренирующихся в условиях среднегорья (1-я гр.) и в обычных условиях равнины (2-я гр.) в течение годового соревновательного цикла; группа контроля (3-я гр.) обследована однократно.
В таблице 26 представлены результаты спектрального анализа медленноволновой вариабельности колебаний показателя частоты сердечных сокращений. На 1-м этапе наиболее высокие значения общей мощности спектра были выявлены у спортсменок 2-й группы, что свидетельствует о наличии у них большей вариабельности кардиоритма. В 1-й группе значения ОМС наиболее низкие, что связано с низким представительством высокочастотных флюктуации, являющихся отражением влияния парасимпатического отдела ВНС. Если значения мощности спектра в диапазоне ОНЧ не имели достоверных различий, то величина колебаний в диапазонах низких и высоких частот спектра ритма сердца у лиц 1-й группы достоверно ниже, чем во 2-й и 3-й группе, соответственно, роль вегетативной регуляции кардиоритма у них ниже, чем в группах сравнения.
Показатель середины спектра, суммирующий воздействие всех уровней регуляции, в 1-й группе имел величину, соответствующую диапазону очень низких частот, отражая преимущественное влияние надсегментарных уровней регуляции. В группах сравнения его более высокие значения обусловлены меньшей выраженностью доли флюктуации ОНЧ-диапазона. Индекс централизации - соотношение ОНЧ/(НЧ+ВЧ) и их величин между собой характеризует ведущую роль одного из уровней регуляции, а соотношение НЧ/ВЧ - одного из отделов ВНС в регуляции кардиоритма. Необходимо отметить, что у волейболисток 1-й группы постоянное проживание и тренировки в условиях среднегорья обусловили формирование симпатикотонического характера регуляции хронотропной функции сердца (НЧ ВЧ). Анализ активности различных уровней регуляции свидетельствует о ведущей роли надсегментарного (центрального) уровня регуляции ритма сердца (ОНЧ НЧ+ВЧ), что расценивается как напряжение адаптационных механизмов. Во 2-й группе исходный вегетативный тонус расценивается как эйтония, вегетативный баланс - как напряженный (ОНЧ ВЧ НЧ), но с преобладанием автономного контура регуляции (НЧ+ВЧ ОНЧ). Индекс централизации - ОНЧ / (НЧ+ВЧ) - составил в 1-й группе 1,39±0,12 ед. против 0,92±0,10 ед. во 2-й группе (р 0,05).
В группе контроля (3-я гр.) также преобладает автономный контур регуляции, но при наличии симпатикотонического исходного тонуса (НЧ ВЧ), следовательно, у нетренированных лиц также имеет место напряжение механизмов регуляции ритма сердца. К завершению предсоревновательного (2-го) периода в условиях среднегорья у волейболисток 1-й группы произошло значительное снижение ОМС (р 0,01), которое коснулось всех диапазонов спектра. Существенно возросла роль центрального контура регуляции: соотношение ОНЧ/(НЧ+ВЧ) выросло до 1,91 ±0,17 ед.; также значительно изменилось соотношение НЧ/ВЧ (с 1,05 до 4,4) за счет выраженного уменьшения влияний парасимпатического отдела ВНС. В 1-й группе показатель ОМС, а также мощность колебаний в диапазонах НЧ и ВЧ достоверно ниже, чем во 2-й группе (р 0,01 и р 0,001 соответственно).
Как показывает анализ процентного распределения ОМС по диапазонам спектра, в обеих группах от 1 -го ко 2-му этапу увеличилась доля флюктуации в ОНЧ-диапазоне (надсегментарный уровень регуляции ритма сердца) и низкочастотных колебаний, отражающих роль симпатического отдела ВНС. На 2-м этапе исследований наряду с этим значительно снизилась роль парасимпатического отдела в регуляции ритма сердца (флюктуации в диапазоне высоких частот), особенно в 1-й группе (с 19,9 % до 6,3 %, во 2-й с 25,7 % до 13,4 %) (рис. 11). Изучение спектральных характеристик на 3-м этапе позволило выявить наличие позитивных сдвигов; так, в 1-й группе произошло увеличение ОМС более чем в 2 раза (р 0,01) и в 1,5 раза во 2-й группе (р 0,05), статистически значимые различия между группами отсутствовали.
Положительным аспектом следует считать выраженное увеличение флюктуации ВЧ-диапазона (р 0,001), что характеризует повышение роли парасимпатического отдела вегетативной нервной системы в регуляции ритма сердца.
В то же время, в 1-й группе сохранялось доминирующее значение центрального контура регуляции - индекс централизации составлял 1,02±0,11 ед. и отмечался напряженный вегетативный баланс (ОНЧ НЧ ВЧ) у 50% волейболисток, во время как во 2-й группе - превалирование автономного контура и ненапряженный вегетативный баланс у 88% спортсменок.
Заключительное исследование показало, что влияние физических нагрузок привело к возрастанию напряжения адаптационных механизмов, что выразилось в достоверном снижении значений ОМС, при сохранении величины мощности спектра в ОНЧ-диапазоне это было связано с выраженным уменьшением мощности колебаний в диапазонах ВЧ и НЧ (р 0,001). Во 2-й группе их снижение не было столь существенным, в результате мощность колебаний в высокочастотном диапазоне спектра была значительно больше, чем в 1-й (р 0,001).
Исходный вегетативный тонус в 1-й группе расценивался как симпатикотонический (НЧ ВЧ) и как напряженный вегетативный баланс (ОНЧ НЧ ВЧ) с явным доминированием над сегментарного уровня регуляции ритма сердца (ОНЧ/НЧ+ВЧ=1,8), что также видно из проведенного расчета процентной доли диапазонов в общей мощности спектра.
Значительное смещение «влево» показателя середины спектра (по сравнению с 3-м этапом) также было обусловлено падением мощности колебаний в высокочастотном диапазоне и ростом колебаний в очень низкочастотном диапазоне спектра.
Роль симпатического отдела ВНС в обеих группах на протяжении всех этапов исследования была достаточно стабильной - на уровне от 20 % до 27,4 % в 1-й группе и от 25 % до 34 % во 2-й, что ниже, чем у спортсменов, тренирующих качество выносливости [А.Р. Сабирьянов, 2004, 2005; Е.В, Быков, 2005; В.В. Епишев, 2006]. Вклад колебаний высокочастотного диапазона в общую мощность спектра у волейболисток был еще более низким, чем приводимый вышеуказанными авторами.
Представленные результаты свидетельствуют о значительном напряжении механизмов регуляции хронотропной функции сердца у волейболисток 1-й группы при проживании и тренировках в условиях среднегорья. В частности, по результатам проведенного 2-го этапа исследований об этом свидетельствуют низкие величины ОМС и абсолютных и относительных значений колебаний в высокочастотном диапазоне спектра, превалирование надсегментарного уровня регуляции ритма сердца, наличие напряженного вегетативного баланса и симпатикотонии.
Проведенный нами корреляционный анализ продемонстрировал значительную зависимость величины ЧСС волейболисток 1-й группы от колебаний в диапазоне ОНЧ на 1-ми особенно на 2-м и 4- этапах (г=0,43, 1-=0,62 и г=0,58 соответственно, р 0,01) и только на 3-м этапе значения ЧСС коррелировали с величиной мощности спектра НЧ-диапазона (г=0,31, р 0,05). Во 2-й группе на 1-ми 3-м этапах определялась связь с диапазоном НЧ (г=0,55 и г=0,61 соответственно, р 0,01), а на 3-м и с ВЧ-диапазоном (г=0,46,р 0,05).
Похожие диссертации на Особенности функционального состояния кардиореспираторной системы волейболисток, проживающих в условиях Среднегорья
