Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Возрастные изменения показателей насосной функции сердца у детей и подростков в условиях относительного покоя 13
1.1.1. Частота сердечных сокращений у детей в покое 13
1.1.2. Ударный объем крови у детей в покое 18
1.1.3. Минутный объем кровообращения у детей в покое 22
1.2. Изменения показателей насосной функции сердца детей и подростков вовремя выполнения физической нагрузки и в восстановительном периоде после ее завершения 25
1.2.1. Изменение частоты сердечных сокращений у детей при выполнении мышечной нагрузки и после ее завершения 25
1.2.2. Изменение ударного объема крови у детей при выполнении мышечной нагрузки и после ее завершения 29
1.2.3. Изменение минутного объема кровообращения у детей при выполнении мышечной нагрузки и после ее завершения 33
Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 36
2.1. Характеристика вида спорта и исследованного контингента детей 36
2.2. Методика регистрации реограммы 38
2.3. Методика выполнения велоэргометрической нагрузки 40
Глава 3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 41
З.1. Изменения показателей физического развития баскетболистов и не спортсменов 41
3.1.1. Изменение длины тела спортсменов, занимающихся баскетболом, и не занимающихся спортом 41
3.1.2. Изменение массы тела спортсменов, занимающихся баскетболом, и не занимающихся спортом 47
3.2.Показатели насосной функции сердца в покое спортсменов, занимающихся баскетболом, и не занимающихся спортом 53
3.2.1. Показатели частоты сердечных сокращений в покое у юных баскетболистов 53
3.2.2. Показатели ударного объема (мл) крови спортсменов, занимающихся баскетболом, и не занимающихся спортом 59
3.2.3. Показатели минутного объема кровообращения спортсменов, занимающихся баскетболом, и не занимающихся спортом 64
3.2.4. Показатели ударного объема крови, отнесенного к массе тела спортсменов, занимающихся баскетболом, и не занимающихся спортом 71
3.2.5. Показатели минутного объема кровообращения, отнесенного к массе тела спортсменов, занимающихся баскетболом, и не занимающихся спортом 76
4.1. Изменение показателей насосной функции сердца баскетболистов при выполнении мышечной нагрузки и в восстановительном периоде после ее завершения 80
4.1.1. Изменение частоты сердечных сокращений баскетболистов при выполнении мышечной нагрузки и в восстановительном периоде после ее завершения 80
4.1.2. Изменение ударного объема крови баскетболистов при выполнении мышечной нагрузки и в восстановительном периоде после ее завершения 97
4.1.3. Изменение минутного объема кровообращения баскетболистов при выполнении мышечной нагрузки и в восстановительном периоде после ее завершения 113
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
ВЫВОДЫ 140
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 141
- Возрастные изменения показателей насосной функции сердца у детей и подростков в условиях относительного покоя
- Характеристика вида спорта и исследованного контингента детей
- Изменения показателей физического развития баскетболистов и не спортсменов
Введение к работе
профессор Зефиров Тимур Львович
Актуальность исследования. Одним из основных факторов, способствующих совершенствованию деятельности сердца в онтогенезе, является двигательная активность (Р.А.Абзалов, 1987, 2006; И.А.Аршавский, 1982; Э.И.Аухадеев, 2005; В.К.Бальсевич, 2000; Ю.С.Ванюшин, Ф.Г.Ситдиков, 2001, 2005, 2006; И.Х.Вахитов, 2005, 2006; А.Д.Димитриев, 2006; Р.Р.Нигматуллина, 1999, 2005; И.О.Тупицын, 2000; М.D.Brown, 2001 и др.). Влияние двигательной деятельности на насосную функцию сердца развивающегося организма изучалась в работах Р.А.Абзалова (1987, 2006); Р.И.Гильмутдиновой (2006); Р.Р.Нигматуллиной (1997, 2006); Ю.С.Ванюшина, Ф.Г.Ситдикова (2001, 2006); Н.И. Абзалова (2002, 2005); И.Х.Вахитова (2005, 2006); Т.Л.Зефиров (2006); А.И.Зиятдиновой (2005) и др. Значительный интерес у исследователей вызывает изучение закономерностей изменения насосной функции сердца развивающегося организма при систематических мышечных тренировках. Ежегодно большое количество детей привлекается к регулярным занятиям по различным видам спорта. Этому способствует появление новых видов спорта и огромная популярность среди молодежи некоторых из них. Однако, в спорт отбираются дети с определенными задатками и антропометрическими данными. Многолетняя узкая специализация в избранном виде спорта способствует формированию специфических физических качеств. Организм в целом и, в частности сердце, при мышечных тренировках испытывает большие физические нагрузки. В этой связи изучение показателей насосной функции сердца спортсменов, регулярно занимающихся популярным видом спорта-игрой в баскетбол, представляется важным для возрастной физиологии, физиологии физических упражнений и теории спортивной тренировки.
Более полное представление о насосной функции сердца развивающегося организма может быть получено в условиях выполнения мышечной нагрузки, а также в восстановительном периоде после ее завершения. Известно, что частота сердечных сокращений у спортсменов при выполнении дозированной физической нагрузки увеличивается незначительно, а по ее завершению снижается более быстрыми темпами, чем у детей, менее адаптированных к мышечным нагрузкам (Р.А.Абзалов, 1971, 2005; Л.Т.Фахрисламова, 2004; И.Х.Вахитов, 2005; S.Jaraba Caballero, J.L.Perez Navero, 1999).
Ряд исследователей отмечает увеличение ударного объема крови при выполнении мышечной нагрузки (Р.Р.Абзалов, 1998, 2006;; Л.Т.Фахрисламова, 1998, 2005; Р.Р.Нигматуллина, 1999; Ю.С.Ванюшин, 2001; И.Х.Вахитов, 2005). При этом во время выполнения физических нагрузок у тренированных лиц показатели ударного объема крови оказываются значительно больше, чем у не тренированных (Р.А.Меркулова и др., 1989; M.G.Hopkins et al., 1996). Другие авторы в показателях ударного объема крови у испытуемых с различным уровнем двигательной активности при выполнении физической нагрузки существенной разницы не обнаружили (Y.Bhambhani и др. 1994). Следовательно, у исследователей нет единого мнения по вопросу изменения ударного объема крови при выполнении физической нагрузки. Это обусловлено тем, что исследованиям подвергаются дети разного возраста и анализируются показатели ударного объема крови спортсменов, занимающиеся различными видами спорта. Кроме того, не изученными остаются изменения ударного объема крови при выполнении физической нагрузки детьми, систематически занимающимися баскетболом.
При изучении закономерностей изменения систолического выброса крови в восстановительном периоде после выполнения мышечной нагрузки небольшой мощности исследователями было выявлено снижение ударного объема крови ниже исходных величин (С.Х.Цейтловский, 1966; Р.А.Абзалов, 1971, 2005; А.А.Бирюкович, 1973; И.Х.Вахитов, 2005). Однако, физиологическое значение снижения ударного объема крови ниже исходных величин в восстановительном периоде после выполнения стандартизированной мышечной нагрузки требует дополнительного исследования.
Целью исследования явилось изучение показателей насосной функции сердца юных баскетболистов в процессе многолетней спортивной подготовки.
Исходя из цели были определены следующие задачи:
1. Изучить изменения частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объема кровообращения у юных баскетболистов в процессе многолетней спортивной подготовки.
2. Исследовать частоту сердечных сокращений, ударный объем крови и минутный объем кровообращения у юных баскетболистов при выполнении разовой велоэргометрической нагрузки.
3. Изучить изменения частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объема кровообращения у юных баскетболистов в восстановительном периоде, после выполнения разовой велоэргометрической нагрузки.
4. Исследовать показатели физического состояния юных баскетболистов в процессе многолетней спортивной подготовки.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Значительный прирост ударного объема крови у юных баскетболистов происходит на фоне выраженного изменения показателей физического состояния организма.
2. Изменения частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объема кровообращения в условиях выполнения разовой велоэргометрической нагрузки зависят от уровня спортивной подготовленности.
3. У юных баскетболистов наблюдается снижение ударного объема крови ниже исходных величин после выполнения разовой велоэргометрической нагрузки.
Научная новизна.
Впервые изучены особенности изменения показателей физического развития баскетболистов в процессе многолетней спортивной подготовки. Установлено, что в процессе восьми лет занятий баскетболом у спортсменов изменения частоты сердечных сокращений и ударного объема крови происходят разновременно. Выявлено, что у баскетболистов по мере повышения уровня тренированности реакция частоты сердечных сокращений на выполнение велоэргометрической нагрузки снижается, а ударного объема крови, наоборот, возрастает. Установлено, что у баскетболистов в восстановительном периоде после выполнения велоэргометрической нагрузки наблюдается кратковременное снижение ударного объема крови ниже исходных величин.
Научно-практическая значимость.
Полученные данные об особенностях изменения частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объема кровообращения баскетболистов дополняют представления о закономерностях становления показателей насосной функции сердца детей, занимающихся спортом. Результаты исследований помогут в практической работе тренеров для корректировки и управления процессом многолетней спортивной подготовки спортсменов. Изучение особенностей восстановления показателей насосной функции сердца спортсменов после выполнения велоэргометрической мышечной нагрузки позволило выявить снижение ударного объема крови ниже исходных величин. Ее проявление в восстановительном периоде после выполнения велоэргометрической нагрузки может служить дополнительным критерием для тренеров в оценке уровня тренированности и эффективности тренировочного процесса. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при чтении лекций по физиологии физических упражнений, общей и возрастной физиологии, а также теории физической культуры.
Апробация работы.
Основные результаты работы были представлены на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ТГГПУ (Казань, 2004, 2005, 2006); на Всероссийской научной конференции «Физиология сердца» (Казань, 2005); на VIII Всероссийском симпозиуме «Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке» (Казань, 2006); на расширенном заседании кафедры физиологии человека, животных и охраны здоровья, кафедры ТФК и МБОФК ТГГПУ (Казань, 2006).
Публикации.
Автором опубликовано 12 научных работ, из них 2 на страницах ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.
Структура и объем диссертации.
Возрастные изменения показателей насосной функции сердца у детей и подростков в условиях относительного покоя
В многочисленных литературных источниках отмечается, что у детей с возрастом происходит урежение частоты сердечных сокращений. Вопросу урежения сердечного ритма с возрастом посвящены многочисленные исследования (N.Karki, 1956; И.А.Аршавский, 1967; Ф.Г.Ситдиков, 1976; N.B.Standen, 1977; S.C.Rockson, Ch.J.Yomey, 1980; Р.А.Абзалов, 1976; 1985 и др.). Однако до настоящего времени нет единой точки зрения о механизмах возрастного урежения частоты сердечных сокращений. Считается, что причиной урежения сердечного ритма является повышение с возрастом тонуса блуждающего нерва и снижение влияния симпатических нервов на сердце (И.А.Аршавский, 1967; Ф.Г.Ситдиков, 1981; Р.А.Абзалов, 1986). Эти авторы объясняют возрастное урежение частоты сердцебиений более выраженным холинергетическим влиянием на сердечную деятельность, что способствует, по их мнению, повышению предела работоспособности системы кровообращения, а также ее устойчивости. Вследствие этих факторов с возрастом у детей и подростков происходит возрастное урежение частоты сердцебиений.
Большое количество исследователей отмечают, что одним из основных факторов, способствующих совершенствованию деятельности сердца в онтогенезе, является двигательная деятельность (Р.А. Абзалов, 1971, 1985; B.C. Фарфель, 1972, 1977; Х.А. Бекмансуров, 1973; Р.А. Калюжная, 1977; Р.Е. Мотылянская, 1979; W.J. Сопуса, 1980; B.Grunenwald, 1980; M.Pena et. al., 1980; J. Ostman - Smith, 1981; И.А. Аршавский, 1982; И.А.Аринчин, 1987; P.P. Нигматуллина, 1999; Ю.С. Ванюшин, Ф.Г.Ситдиков 2001; И.Х. Вахитов, 2005 и др.).
При этом они указывают на то, что систематические мышечные тренировки способствуют урежению частоты сердечных сокращений в покое (В.С.Фарфель, 1960; С.В.Хрущев с соавт., 1974; И.А.Аршавский, 1982; Р.А.Абзалов, 1971, 1985; Р.Е.Мотыля некая, 1979; А.Г.Дембо, Э.В.Земцовский, 1989; Р.Р.Нигматуллина, 1999; Ю.С.Ванюшин, Ф.Г.Ситдиков, 2001; И.Х.Вахитов, 2005 и др.).
Ряд исследователей отмечает, что наибольшее влияние на развитие брадикардии в состоянии покоя оказывают физические упражнения циклического характера, направленные на развитие выносливости. На фоне физиологического, возрастного урежения пульса у спортсменов происходит развитие брадикардии тренированности (А.Г.Ким, 1968; С.В.Хрущев с соавт., 1974; И.Л.Граевская, 1975; Р.А.Абзалов, 1985; С.В.Тихвинский, С.В.Хрущев, 1991; Р.Р.Нигматуллина, 1999; Ю.С.Ванюшин, 2001; И.Х.Вахитов, 2005).
У спортсменов, занимающихся видами спорта, направленными на развитие выносливости, частота сердцебиения в покое регистрируется в пределах 40-50 уд/мин. (H.Reindell et. al., 1960, С.А.Душанин, 1975, В.САграненко, М.З.Залесский, 1979, С.В.Хрущев, 1980, Л.А.Бутченко с соавт., 1986, А.Г.Дембо, Э.В.Земцовский, 1989). Самые низкие величины ЧСС у спортсменов в покое приводят Н.Мелерович (1956), В.С.Фарфель (1960) в пределах 32 уд/мин. Величина ЧСС в пределах 40-50 уд/мин характерна не только для высококвалифицированных взрослых спортсменов, но и для подростков и юношей, значительное время занимающихся циклическими видами спорта (С.Б.Тихвинский, С.В.Хрущев, 1991).
Ряд авторов утверждает, что систематические физические нагрузки способствуют урежению частоты сердечных сокращений в покое, что приводит к увеличению резервных возможностей развивающегося сердца (Р.Е.Мотылянская, 1966, С.В.Хрущев, 1980,Г.А.Садыкова, 1985).
Характеристика вида спорта и исследованного контингента детей
Подготовка квалифицированных баскетболистов требует многолетней спортивной тренировки. Многолетняя спортивная подготовка баскетболистов условно подразделяется на этап начальной спортивной подготовки, специальной спортивной подготовки и этап спортивного совершенствования (В.Н.Платонов, 1986). Продолжительность каждого этапа составляет в среднем 2-3 года.
1- этап начальной подготовки
2- этап спегщалъной подготовки
3- этап спортивного совершенствования
4- этап сохранения спортивных достижений
Подготовкой юных спортсменов специализированно занимаются детско-юношеские спортивные школы. Учебно-тренировочная работа в ДЮСШ организовывается, как правило, в трех группах. По мере повышения уровня тренированности и с учетом возраста дети переходят из одной группы в другую.
Комплектование учебных групп в ДЮСШ.
1- группы начальной подготовки (ГНП-1 иГНП-2)
2- учебно - тренировочные группы (УТГ-1 и доУТГ-5)
3- группа спортивного совершенствования (ГСС)
Общее количество детей, не занимающихся спортом, и баскетболистов, принявших участие в эксперименте, составило 205 человек, из них 120 баскетболистов и 85 детей, не занимающихся спортом (дети контрольной группы). Для изучения показателей насосной функции сердца детей нами были исследованы мальчики от 9 до 17 -летнего возраста, систематически занимающиеся баскетболом в специализированной ДЮСШ и мальчики соответствующих возрастов, обучающиеся в общеобразовательной школе №85 Ново-Савинского района г.Казани. 2.2. Методика регистрации реограммы
Среди реографических методов определения ударного объема крови наибольшее распространение получил метод тетраполярной грудной реографии по Кубичеку (Kubicek W. et al, 1967) в различных модификациях. Принцип метода импеданской электроплетизмофафии заключается в регистрации колебаний комплексного электрического сопротивления (импеданса) биообъекта току высокой частоты; колебания сопротивления пропорциональны изменениям кровенаполнения. Усиленные электронными устройствами и зарегистрированные фафически, эти изменения сопротивления образуют кривую, называемую реограммой (rheo - поток).
Метод обладает рядом неоспоримых достоинств: неинвазивностыо и оперативностью, непрерывностью и любой длительностью наблюдения, технической простотой и абсолютной атравматичностью, возможностью измерений на свободном дыхании.
Электроды накладываются по следующей схеме: 2 токовых электрода: первый - на голову в области лба, второй - на голень выше голеностопного сустава, 2 измерительных электрода: первый - в области шеи на уровне 7-го шейного позвонка, второй - в области грудной клетки на уровне мечевидного отростка.
В комплексе «Реодин - 500» в качестве базовой медицинской методики использована фудная тетраполярная реофафия. Разработанный алгоритм автоматической оценки показателей гемодинамики позволяет без вмешательства оператора локализовать все фазовые структуры биоимпеданского сигнала. Необходимые опорные точки сигнала (начала систолической и диастолической волн, окончание периода изгнания, максимумы систолической и диастол ической волн, окончание периода изгнания) изменяются с пофешностыо не больше 1,0 % относительно высококвалифицированной экспертной разметки. Реоприставка для компьютерного анализа РПКА2 - 01 ТУ 9442-002-00271802- предназначена для работы в составе аппаратно-программных комплексов медицинского назначения. Прибор рекомендован к применению в медицинской практике Комитетом по новой медицинской технике Министерства здравоохранения РФ. (Протокол №5 от 13 июня 1995 года). Сертификат соответствия РОСС RU. 0001. 1ШМ02 №3434630.
Для расчета ударного объема крови мы использовали формулу
Изменения показателей физического развития баскетболистов и не спортсменов
Для выявления возрастных изменений длины тела спортсменов-баскетболистов нами был проведен сравнительный анализ изменения данного показателя относительно юношей, не занимающихся спортом, то есть контрольной группы. Длина тела юношей, 9-10-летнего возраста не занимающихся спортом, по нашим данным составила 134,2±6,5 см, что на 5,3 см меньше по сравнению со спортсменами-баскетболистами того же возраста, занимающимися баскетболом в течение одного года. Разница между баскетболистами и неспортсменами этой возрастной группы является недостоверной. Данные представлены в таблице 4.1 и рисунке 1. Величины длины тела юношей 10-11 лет контрольной группы и занимающихся баскетболом, также не имели статистически достоверных различий и составили по нашим данным 136,3±6,1 см и 147,2±6,5 см. В следующей возрастной группе 11-12 лет разница в длине тела между юношами, не занимающимися спортом, и спортсменами-баскетболистами увеличилась и составила 11,4 см. Однако, данная разница не достигает статистически достоверных величин. У юношей контрольной группы 12-13 лет длина тела составила 149,2±6,0 см, а у спортсменов группы УТГ-2 того же возраста, занимающихся баскетболом в течение четырех лет, - 166,5±6,4 см. Разница между баскетболистами и неспортсменами 12-13 лет составила 17,3 см, и является достоверной (Р 0,05).
Наибольшая разница длины тела между контрольной группой и баскетболистами установлена у спортсменов 13-14 лет, занимающихся баскетболом в течение пяти лет. Разница между показателями баскетболистов и неспортсменов составила 23,9 см, а величины длины тела составили 152,3±6,2 см и 176,2±6,5 см, соответственно (Р 0,05). В следующей возрастной группе 14-15 лет у юношей контрольной группы длина тела составила 161,5±6,5 см, у баскетболистов - 181,2±7,0 см. Разница между этими величинами составила 19,7 см и является статистически достоверной (Р 0,05).
У спортсменов 15-16 лет группы УТГ-5, занимающихся баскетболом в течение семи лет, длина тела оказалась на 18,4 см больше по сравнению с неспортсменами и составила 185,2±6,7 см (Р 0,05). У юношей контрольной группы 16-17-летнего возраста длина тела составила 169,8±6,6 см - это на 21,3 см меньше, чем у спортсменов того же возраста группы ГСС, занимающихся баскетболом восемь лет (Р 0,05).
Следовательно, возрастные статистически достоверные различия в величинах длины тела между контрольной группой и спортсменами, занимающимися баскетболом, установлены в 12-13-летнем возрасте. Наибольшая разница в параметрах длины тела установлена нами между баскетболистами и юношами контрольной группы в 13-14-летний возрастной период. Из этого можно сделать вывод, что в возрастном периоде от 12 до 14 лет на фоне возрастного усиления роста занятия баскетболом позволяют увеличить показатели длины тела. Высокая степень достоверности различий в величинах длины тела между спортсменами, занимающихся баскетболом, и не спортсменами сохраняется и в дальнейшем, вплоть до 16-17 лет.
