Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы:механизмы и способы адаптации 11
1.1. Адаптация - уникальное свойство живого организма 11
1.2. Физиологические изменения в организме при адаптации 15
1.2.1. Способы оценки адаптационных резервов организма 20
1.3. Молекулярно-клеточные механизмы адаптации 22
1.3.1. Роль свободных радикалов в метаболизме клетки при адаптации 25
1.4. Способы адаптогенного воздействия на живые организмы 30
1.4.1. Гипоксические тренировки 34
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 41
2.1. Характеристика исследованной популяции и выборки 41
2.2. Методы исследования 43
ГЛАВА III. Результаты исследования 52
3.1 Демографические и антропометрические характеристики субъектов 52
3.2. Влияние физических упражнений на адаптационный потенциал организма в трех экспериментальных группах 53
3.3. Влияние исследованных упражнений на содержание двуокиси углерода в организме обследуемых людей 62
3.4. Влияние физических упражнений на объем максимального потребления кислорода в организме в трех экспериментальных группах 73
3.5 Влияние физических упражнений на содержание жира в организме 82
3.6. Действие кардиоимпритинг-технологий на уровень перекиси водорода (Н202) в биоэлектролите 87
Глава IV. Обсуждение результатов 91
Выводы и рекомендации 103
Список литературы
- Физиологические изменения в организме при адаптации
- Роль свободных радикалов в метаболизме клетки при адаптации
- Влияние исследованных упражнений на содержание двуокиси углерода в организме обследуемых людей
- Влияние физических упражнений на содержание жира в организме
Введение к работе
Актуальность. Способность общества в целом нормально функционировать во многом зависит от физического, психического и социального благополучия людей. Физическая активность является признанной материальной базой поддержания хорошего здоровья. Она способствует, например, снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, остеопороза и некоторых видов рака, а также значительно снижает стресс. Достаточное количество физической активности поддерживает лучше состояние здоровья и физической работоспособности человека, так как при этом тренируется дыхание - синоним жизни (Dumspiro-spero) и сердечная деятельность.
Большая часть нынешнего интереса к дыхательной сердечной подготовке началась в 1968 году с публикации своей работы Кеннета Купера: термин «аэробика» стал общим (термин) для описания всех форм низкой интенсивности упражнений, направленных на улучшение кардио-респираторной выносливости (Powers & Dodd, 1985). Более того, все кардиореспираторные упражнения стали называть фитнес - аэробикой.
Кардиофитнес дыхания (аэробика) — особая форма мышечной выносливости. Это эффективность работы сердца, легких и сосудистой системы по доставке кислорода рабочей мышечной ткани, так чтобы длительность физической работы могла быть сохранена. Способность организма человека для доставки кислорода к работающим мышцам зависит от многих конкретных физиологических параметров. Однако, как отмечают исследователи, сердечно-сосудистый фитнес должен быть основой и наиболее важным аспектом любой фитнес-программы, направленной на улучшение кардиореспираторной системы организма.
Американский институт медицины и спорта (2000) имеет данные о том, что регулярные физические нагрузки низкой интенсивности приводят к улучшению сердечно-сосудистой функции, которая наиболее достоверно подтверждается увеличением функциональных возможностей сердечнососудистой системы за счет увеличения максимального потребления кислорода. Величина повышалась путем подготовки специальной программы
с определением частоты, интенсивности и продолжительности кардиоресператорных упражнений, а также первоначального фитнес-статуса личности. Отмечается, что изменения в сердечно-сосудистой функции проявляются в состоянии покоя и во время упражнений в режиме максимальной и минимальной интенсивности.
На основе этих исследований в области здравоохранения определили, что различные по интенсивности аэробные тренировки в различной степени влияют на аэробные возможности организма (s.A.Grant et al, 2002). Затем проведенные рядом авторов (Томпсон и др., 1991; Бургомистр и др., 2008) анализы изменений V02 Макс, ЧСС, САД, и ДАД, лактата крови под влиянием различных фитнес-упражнений (аэробные и анаэробные танцы, ШМТ, ЕТ) показал, что низкоинтенсивные воздействия дают наибольший эффект и способствуют формированию метаболической адаптации.
В настоящее время фитнес-центры в различных городах Эфиопии (организации, университеты и колледжи) широко используют непрерывный тип аэробных танцевальных движений в качестве фитнес-программы. Однако у фитнес-инструкторов и клиентов есть некоторые ограничения из-за типа аэробных упражнений, в связи с чем возникает проблема альтернативных режимов кардиореспираторных фитнес-программ.
Цель работы. Признавая выше изложенные положения в плане этой проблемы уникальной целью нашей работы было изучение действия двух режимов аэробных фитнес-упражнений на физиологические показатели организма людей, находящихся в специфических условиях жизни - горной гипоксии и субтропического климата Эфиопии.
Задачи исследования:
-
Разработать две фитнес-программы в режиме аэробных танцев и игр с мячом.
-
Выявить характер влияния испытуемых режимов на резервы здоровья
-
Вскрыть физиологические механизмы действия испытуемых фитнес-программ
-
Исследовать электрофизиологические механизмы эффективности изучаемых режимов фитнес-упражнений.
5. Определить возможности испытуемых упражнений для повышения высотоустойчивости организма. Научная новизна
Впервые исследовано действие двух видов фитнес-упражнений высокой интенсивности (аэробные танцы) и низкой интенсивности (игры в мяч) на физиологические функции организма человека в условиях горной гипоксии и субтропического климата Эфиопии.
Получены результаты в пользу преимущественно благоприятного влияния фитнес-упражнений низкой интенсивности на адаптационные резервы организма человека.
Испытуемые режимы могут быть основой для разработки нового способа адаптации к высотной гипоксии.
Экспериментально установлено, что под воздействием «голоса» сердца тренированного фитнес-упражнениями происходит снижение концентрации Н2Ог в биоэлектролитах, что может быть универсальным физиологическим механизмом кардиореспираторной адаптации организма.
Теоретическая значимость. Результаты работы подтверждают ранее полученные на экспериментальных животных (A.M. Герасимов, Н.В. Деленян, М.Т. Шаов,1998) с помощью барофизиологчиеской техники данные о том, что только прерывистая (импульсная) тренировка к гипоксии формирует состояние адаптации в организме на клеточно-молекулярном уровне биологической интеграции. Исследование имеет большое теоретическое значение в гипоксикологии и адаптационной высокогорной физиологии для изучения проблемы специфичности приспособительных реакций в различных условиях горных регионов.
Практическая значимость. Испытанные в работе технологии могут иметь практическое значение для систем здравоохранения, горовосхождения, физкультуры и спорта. Кроме того, на основе свойств упражнений «игра в мяч» (частота, время, амплитуда и др.) возможно создание импритинг-технологии для неинвазивнои коррекции адаптационных резервов здоровья человека.
Внедрение результатов исследования в практику. Результаты исследования применяются в лекционном курсе «Основы адаптационной физиологии и медицины» и научно-исследовательской лаборатории КБГУ-РАН «Биофизика нейроинформационных технологий» на Биологическом факультете КБГУ. Кроме того, они нашли применение в лекционном и практическом курсе по спортивной физиологии и спортивной медицине в университете г. Бахр-Дар Эфиопии.
Работа выполнялась в городе Бахар-Дар, расположенного в области Амхара в Эфиопии на высоте 1800 метров в условиях субтропического климата со среднегодовой температурой в диапазоне 16-21 С с перепадами до 35С.
Исследование проведено с участием студентов и аспирантов факультета естественных наук Бахардарского университета. До начала участникам объясняли цели и задачи исследования, анкетировали физические данные (PAR-Q). Регистрировались истории здоровья и протоколировалось согласие каждого участника на проведение исследований (ACSMS, 2006). В итоге этих мероприятий были отобраны 90 добровольцев мужского пола от 22 до 26лет, которые были разделены на три равные группы, каждая из которых состояла из 30 участников.
Исследовался эффект воздействия двух типов упражнений -аэробные нагрузки (группа 1) и игры в мяч (футбол, баскетбол, гандбол) - группа 2. Группа, которая не получала никакой нагрузки, была определена как контрольная (группа 3). Группы 1 и 2 проходили программу тренировок три раза в неделю по 45-50 минут в течение 8 недель. Все группы поддерживали обычное пищевое поведение до завершения исследования.
Данные были собраны из хронологических, морфологических (физических) и физиологических переменных (источники). Хронологические данные: возраст в годах; морфологические: рост в сантиметрах; вес в кг и состав тела в процентах. Физиологические
б
параметры: сердцебиение за минуту; артериальное давление в мм рт.ст.; объем максимального кислорода в мл / кг / мин, объемом углекислого газа в крови в процентах; резервы здоровья (адаптационный потенциал - АП) организма и Н202 см.
Для сбора данных использовали два аппарата и два теста, один из которых тест производительности поля. Высота в см измерялась ростомером; Состав массы и тела измеряли на аппарате OMRON с помощью мониторов и масштабной модели HBF-514. Физиологические переменные, такие как ритм сердечных сокращений в минуту, систолическое и диастолическое артериальное давление измеряли с помощью цифровых мониторов артериального давления. Тест для измерения максимального объема потребления кислорода во время упражнений (V02max) в мл / кг / мин и количество в процентах углекислого газа в крови (%С02) проводили испытаниями Купера, Теста задержки дыхания соответственно и доплеровская тахокардиография и импульсная полярография для регистрации Н202 в биоэлектролитах.
Для того, чтобы собрать данные для выбранных показателей был впервые введен следующий способ. До начала выполнения упражнений измеряли вес, состав тела, кровяное давление, частоту сердечных сокращений и измерение процент С02 в крови, Н202, а также проводили измерения в течение первых трех дней, а затем после проведения физических упражнений делали тест для определения V02max в ближайшие три дня подряд.
Все измерения были сделаны при участии выпускников, студентов, и опытных тренеров, преподавателей спортивных дисциплин, а также под руководством главного научного сотрудника.
Биометрическая обработка результатов исследования проводилась по программе SPSS 20 в варианте ANOVA.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Испытанные фитнес-упражнения способны нормализовать
адаптационный потенциал организма человека в условиях горной
гипоксии и субтропического климата Эфиопии.
-
Качество динамики АП организма под воздействием низкоинтенсивной фитнес-программы выше, так как при этом уровень напряжений АП снижается до нуля.
-
Физиологическими механизмами возрастания адаптационных резервов организма могут быть качественные изменения (нормализация и стабилизация) уровня С02 в крови, V02max, ЧСС, жирового обмена и Н202
-
Под воздействием «голоса» кардиофитнеса уровень Н202 значительно снижался в биоэлектролитах, что может быть важнейшим механизмом адаптации, так как при этом неизбежно возрастает 02, энергопродукция и нормализуется тонус.
5. Кардиореспираторные фитнесс-программы повышают
устойчивость организма к высокогорной гипоксии даже в
лонгитюяневных условиях.
Апробация работы. Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и обсуждены на: международной конференции «Влияние липидного состава тела на максимальное потребление кислорода», XXII съезд физиологического общества (Волгоград, 2013 г); «Изменение адаптационного потенциала и диоксида углерода в организме в условиях горной гипоксии и субтропического климата под воздействием физических упражнений», Научная конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (Эльбрус, 2015);
«Влияние двух видов аэробных упражнений на адаптационный потенциал организма в условиях высокогорного и субтропического климата под воздействием 8-недельной физической программы тренировок».
Обсуждена на научном семинаре кафедры физиологии человека и
животных биологического факультета Кабардино-Балкарского
государственного университета им. Х.М. Бербекова (2014).
Публикации по теме диссертации. Основные результаты исследования получили отражение в 6 научных публикациях, в том числе 4 -в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ, 1 публикация в международной печати (Канада, Journal of science, education and culture, 2014).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, глав, содержащих результаты собственных исследований и их обсуждение, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 174 отечественных и 38 работ иностранных авторов. Работа иллюстрирована 13 таблицами и 14 диаграммами.
Физиологические изменения в организме при адаптации
Адаптационные резервы - это диапазон возможных уровней изменений функциональной активности физиологических систем, который может быть обеспечен активными механизмами организма. Функциональные адаптационные резервы могут и должны рассматриваться как важнейший показатель состояния здоровья (Г.М. Коновалова, 2007). Стадия адаптации являясь определенной характеристикой состояния здоровья человека, естественно имеет свои качественные и количественные характеристики (P.M. Баевский, 1996, 2005).
В зависимости от характера деятельности (фактора воздействия) М.М. Филиппов (2006) выделяет два вида функционального состояния: состояние адекватной мобилизации и состояние динамического рассогласования. Функциональное состояние при этом рассматривается как активность центральной нервной системы, которая сопровождает любую деятельность; патологическое функциональное состояние проявляется в виде разнообразных функциональных нарушений в деятельности сердечно сосудистой, дыхательной и других физиологических систем.
Большинство исследователей признают сердечно-сосудистую систему как центральную в адаптационных реакциях организма. Впервые концепцию о системе кровообращения как индикаторе адаптационных резервов организма предложил В.В. Парин и др, (1967). Возможность оценивать адаптацию человека на основании использования индикаторных параметров функционирования сердечно-сосудистой системы была предложена А.А. Берсеневой (1979). В соответствии с рекомендациями В.П. Казначеева (1980) и P.M. Баевского (1984) были определены следующие возможные состояния адаптации: состояние удовлетворительной адаптации (свойственно здоровому человеку, живущему и работающему в обычных условиях); состояние функционального напряжения (является первичной реакцией организма на воздействие стрессорных факторов и характеризуется мобилизацией функциональных резервов организма); состояние неудовлетворительной адаптации (характеризуется уменьшением уровня функционирования биосистемы, рассогласованием отдельных ее элементов, развитии утомления); состояние срыва адаптации (включает в себя все многообразие проявлений предболезни и начальных форм различных заболеваний у здоровых и больных).
Для определения адаптационного потенциала организма предложены формула и соответствующая шкала-показатель уровня адаптационного потенциала (P.M. Баевский, 1990), который позволяет оценить здоровье индивида (В.Д. Сонькин, 2003): сила напряжения адаптационных механизмов отражает цену адаптации и обратно пропорционально уровню здоровья. Состояние напряжения механизмов адаптации сопряжено с увеличением степени напряжения регуляторных систем и уровнем функционального резерва (О.М. Федоровская, 2003)
Исследования в области адаптационной физиологии привели к появлению конституционально-типологического подхода (О.А. Бутова, 2007), который позволяет связать воедино нормальные проявления функций здорового организма (нормокинез), выявить стабильную адаптивную реакцию и развитие патологических состояний (патокинез). Существует три эшелона физиологических резервов организма (О.И. Васильева, 2001). Первый эшелон включается сразу же при переходе от состояния относительного покоя к привычной повседневной деятельности (к этим процессам относятся «резервы тела», мобилизация которых происходит по принципу «реакция тренировки»). Второй эшелон физиологических резервов характеризуется дополнительным включением мощного механизма человеческих эмоций (мобилизация резервов этого эшелона проводятся по типу «реакция активации», для которой характерно взаимное уравновешивание распада и синтеза веществ). Третий эшелон используется организмом в экстремальных ситуациях, например, когда вступает в борьбу за жизнь (мобилизация резервов происходит по типу «острый стресс»).
Исследование проблем адаптации сердечно-сосудистой системы привело к появлению нового направления - кардиосанокреатологии (В.К. Чокинэ, 2008), задачами которой является целенаправленное формирование и поддержание здоровья сердца в соответствии с экологическими условиями и образом жизни.
В основе жизнедеятельности любого организма лежат процессы метаболизма, протекающие в клетках. Поэтому представляется особенно интересным рассмотреть изменения, происходящие в клетках и приводящие к адаптационным сдвигам. Здесь также следует рассматривать стадии тревоги, резистентности и истощения.
Роль сенсора и триггера в механизмах адаптации играет митохондриальная дыхательная цепь (Л.Д. Лукьянова, 2005). При этом митохондриальная дисфункция является типовым патологическим процессом и базовым механизмом гипоксии.
Ф.З. Меерсон (1973) предложил следующую схему развития клеточной адаптации. Вслед за отставанием ресинтеза АТФ от распада возможно включение двух различных, но координированных пути дальнейших процессов:
1) возросший потенциал фосфорилирования быстро активирует фосфорилирование и сопряженное с ним дыхание в митохондриях, а также гликолиз и приток субстратов в митохондрии; это восстанавливает равновесие между распадом и ресинтезом АТФ, возникает относительно устойчивая адаптация при мобилизованном резерве каждой митохондрии и повышенном потенциале фосфорилирования;
2) повышение потенциала фосфорилирования, а также снижение концентрации креатинфосфата и накопление лактата непосредственно или опосредовано (через накопление некого Х-метаболита-эффектора) активируют генетический аппарат клетки. Механизм этой активации может состоять в том, что Х-эффектор накапливается в концентрации пропорциональной увеличению потенциала фосфорилирования и активирует негистоновые белки-дерепрессоры, которые освобождают активные в данной дифференцированной клетке гены от гистонового белка, увеличивая транскрипцию. В результате увеличивается содержание в клетке информационной и рибосомальной РНК и повышается интенсивность биосинтеза белков.
Функциональная нагрузка, вызванная действием факторов среды, приводит к увеличению синтеза нуклеиновых кислот и белков и, как следствие к формированию так называемого «структурного следа» в системах, специфически ответственных за адаптацию организма к данному фактору среды (Ф.З. Меерсон, 1981). Такой «структурный след» наблюдается во всех тканях и органах, но наиболее выражен в органах, играющих доминирующую роль (P.M. Баевский и др., 1990). Следовательно, если для этапа срочной адаптации было характерно превалирование процессов катаболизма, то теперь преобладает анаболизм. В результате усиления процессов биосинтеза повышается масса клеточных структур, происходит усиление защитных иммунных сил организма, то есть повышается уровень здоровья (В.Д. Сонькин, 2003). В мышцах наблюдается повышение количества капилляров, рост концентрации миоглобина (Б.С. Мусин, 1967). Больше всего увеличивается ресинтез тех структур, которые в наибольшей степени распадаются (Ф.З. Меерсон, 1973).
Раньше всего увеличивается синтез белков, из которых состоят митохондрии, возрастает количество митохондрий на единицу массы клетки. Соответственно, растет и мощность системы аэробного синтеза АТФ. Самостоятельное значение гликолиза как дополнительного источника образования АТФ, которое наблюдается в фазу срочной адаптации, утрачивается. Следовательно, содержание в крови пировиноградной и молочной кислоты нормализуется (Ф.З. Меерсон, 1973). Липиды активно включаются в энергообразование, в результате чего уменьшаются их запасы (P.M. Баевский, 1984).
Роль свободных радикалов в метаболизме клетки при адаптации
Данные были собраны из хронологических, морфологических (физических) и физиологических переменных (источники). Хронологические данные: возраст в годах; морфологические: рост в сантиметрах; вес в кг и состав тела в процентах. Физиологические параметры: сердцебиение за минуту; артериальное давление в мм рт.ст.; объем максимального кислорода в мл / кг / мин и объемом углекислого газа в крови в процентах; резервы здоровья (адаптационный потенциал - АП) организма и Н202 .
Для сбора данных использовали два аппарата и два теста, один из которых тест производительности поля. Высота в см измерялась ростомером; состав массы и тела измеряли на аппарате OMRON с помощью мониторов и масштабной модели HBF-514. Физиологические переменные, такие как ритм сердечных сокращений в минуту, систолическое и диастолическое артериальное давление измеряли с помощью цифровых мониторов артериального давления. Тест для измерения максимального объема потребления кислорода во время упражнений (V02max) в мл / кг / мин и количество в процентах углекислого газа в крови (% С02) проводили с помощью тестов Купера и задержки дыхания соответственно. Для регистрации динамики Н202 в биоэлектролитах применялись доплеровская тахокардиография и импульсная полярография.
Для того, чтобы собрать данные для выбранных показателей был впервые введен следующий способ. До начала выполнения упражнений измеряли вес, состав тела, кровяное давление, частоту сердечных сокращений и измерение уровня С02 в крови, а также проводили измерения в течение первых трех дней, а затем после проведения физических упражнений делали тест для определения V02max в ближайшие три дня подряд. Все измерения были сделаны при участии выпускников, студентов, и опытных тренеров, преподавателей спортивных дисциплин, а также под руководством главного научного сотрудника.
Применялся метод биоэлектрического сопротивления на приборе Omron - датчик состава тела оценивает содержание жира в организме методом биоэлектрического импеданса. Мышцы, кровь, кости и ткани тела с высоким содержанием воды имеют электрическую проводимость. Датчик тела Omron направляет слабый электрический ток 50 кГц и менее 500цА через тело, чтобы определить количество воды в каждой ткани.
Датчик состава тела Omron выполняет измерения с обеих рук и ног, снижает движение влияния воды на результаты определения состава тела.
Тест задержки дыхания - определение концентрации С02 в крови Этот тест измеряет чувствительность к накоплению углекислого газа, как вы задерживаете дыхание. Когда вы закрываете нос и держите рот закрытым, весь диоксид углерода задерживается в вашем теле. Как только сумма в легких достигает уровня привыкания, вы почувствуете желание перевести дух. Необходимо проводить измерение сколько это времени займет. Чем дольше, тем выше ваша терпимость к двуокиси углерода. Значение этого будет объяснено позже.
Важно, чтобы тест с дыханием делать в одном и том же месте каждый раз. Это необходимо, чтобы осуществлять нормальное дыхание и сделать спокойный, невынужденный выдох. Это позволяет вам почувствовать, что ваши легкие или не полные или пустые. Следующий шаг заключается в использовании указательного и большого пальца, чтобы держать ноздри закрытыми. Очевидно, что рот будет оставаться закрытым во время этого теста.
После того как вы закрыли ноздри, просто задержите дыхание, пока не почувствуете желание подышать. Не держите до тех пор, как вы можете - это другое измерение. Мы ищем время, необходимое для того, чтобы ваш мозг воспринимал более высокий уровень СОг и дал вам ощущение, что вы хотите подышать.
Итак, настоящий тест - это свободное дыхание не невынужденный выдох. Главное условие - зажать нос, и держать, пока вы не захотите подышать. Таблица З Интерпретация данных по результатам проведенного теста (таблица норма доктора Butyko) показатели состояние органи; зма Супер норма прогрессирование болезней ухудшениекровоснабженияв% 0 0 0 0 10 15 20 30 40 граница жизни % С02 в крови 7,0 6,8 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 РСОг в мм.рт.ст. 50 48 46 43 40 36 32 28 24 задержка дыхания (сек.) 100 80 60 50 40 30 20 10 5 Пульс (уд.мин.) 55 57 65 68 70 75 80 90 100 - оиссіішиьлснис дцириььм
Процедуру оценки кардиореспираторной нагрузки проводили двенадцатиминутным бегом (тест Купера). Все участники были настроены на то, чтобы сделать максимум усилий. Данные собраны с помощью секундомера, свистка и печатных листов на стандартной беговой дорожке, основанные на протоколе и рекомендациях, описываемых уравнением (ACSM, 2006).
Перед началом теста, испытуемым давали подробные инструкции, например: воздерживаться от приема тяжелой пищи предыдущие 4 часа; употреблять легкую пищу, чтобы избежать гипогликемии; воздерживаться от физических нагрузок минимум до 24 часов; воздерживаться от употребления кофеина до 12-24 часов; воздерживаться от курения до 3 часов; воздерживаться от приема алкоголя до 24 часов; воздерживаться от принятия каких-либо лекарств, так как лекарства влияют на уменьшение или увеличение частоту сердечных сокращений (ЧСС), и в результате это аннулирует тест.
Влияние исследованных упражнений на содержание двуокиси углерода в организме обследуемых людей
Прирост времени изменения дыхания для EX GP-3 был всего 4,43 секунды при р 0,05, что означает, что нет существенного изменения дыхания по времени после 8 недель проживания участников исследования в условиях горной гипоксии и субтропического климата.
С другой стороны, значительное и существенное возрастание исследуемых показателей в группе 2 убедительно свидетельствует о более высоком эффекте упражнений с мячом, так как прирост ВЗД на 28,43% и полная нормализация уровня СОг до 6,30% обеспечивает организму 100% снабжение жизненно важных органов кровью. Кроме того, возрастание концентрации С02 в целом на 1,43% говорит об увеличении уровня кровообращения головного мозга на 35,8%.
В пользу этого говорят также соотношения участников исследования с различными уровнями адаптационных возможностей системы дыхания (рис. 6, 7, 8). Так, до начала исследования количество молодых людей с нормой задержки дыхания в группе 1 (аэробика) было 6,66%, а в зоне риска - 93,33%. После физических упражнений количество людей с нормой задержка дыхания увеличилась до 56,67%, а уровень в зоне риска по задержке дыхания равнялся 43,33% участников исследования (рис. 6).
В группе 2 (игры в мяч) на уровне нормы задержки дыхания до начала работы были 16,67% людей, а напряжение задержка дыхания имели 83,33% участников исследования. После физических упражнений на норма уровень задержка дыхания перешли 63,33%, а в зоне риска по задержке дыхания оставались 36,67% участников исследования (рис. 7). В контрольной группе (рис. 8) в норме уровень задержки дыхания до начала работы был у 3,33% людей, а напряжение задержки дыхания имели 96,67% участников исследования. После 8 недель проживания в условиях горной гипоксии и субтропического климата уровни дыхания людей в контрольной группе оставались без изменений. ф
Из результатов биометрического анализа (табл. 9) следует, что оба режима физических упражнений положительно скажется на кровоснабжении важных органов в организме людей EX GP- 1 и EX GP- 2
Таблица 9 также показывает средние различия EX GP-1, EX GP-2 в сравнении с EX GP-3. Данные означают, что существует значительная разница в задержке дыхания между EX GP-2 и EX GP-3 и перемены вызванные EX GP-2 являются максимальными. Следовательно, разновидности игры в мяч в совокупности принесли больше положительных сдвигов в системе дыхания и кровообращения по сравнению с монотонными аэробными упражнениями. Таблица 9 Биометрические данные сравнения в трех экспериментальных группах (N = 90) Зависимая переменная группа группа означает различия изменения 95% ДИ означает изменения Р-значение задержка дыхания EXGP-1 EX GP-2 -8,93 (-17.17.-0.69) 0.034 EXGP-1 EX GP-3 15,10 (6,85.23,34) 0.000 EX GP-2 EX GP-3 24,03 (15,79.32,27) 0.000 различия значимы при р 0,05 3.4. Влияние физических упражнений на объем максимального потребления кислорода в организме в трех экспериментальных группах
Как показывает таблица 10, в каждой группе до и после упражнений были получены следующие результаты.
В условиях высоты 1800 метров и субтропического климата значение максимального потребления кислорода у 30 участников исследования (ЕХ GP-1) в среднем составило 49,16 мл/кг/мин, что соответствует хорошему уровню максимального потребления кислорода. В другой группе также в количестве 30 человек (EX GP-2) максимального потребления кислорода равнялось в среднем 45,01 ±1,94 мл/кг/мин, что уровне нормы. В контрольной группе (30 чел) значение максимального потребления кислорода равнялось в среднем 46,27±1,56 мл/кг/мин - что соответствует хорошему уровню (таб. 10). кроме того, постоянное нахождение в условиях высокогорной гипоксии на фоне температурного комфорта не способствует совершенствованию механизмов потребления кислорода в организме человека, о чем говорят выявленные значения этого показателя в контрольной группе.
Воздействия испытуемых режимов физических упражнений привели к следующим изменениям максимальном потреблении кислорода в организме участников исследования. Так, в группе 1 среднее значение максимального потребления кислорода оказалось равным 53,29±1,32 мл/кг/мин. В группе 2 значение исследуемого показателя равнялось в среднем 51,68±1,94 мл/кг/мин. Установившиеся в этих группах в результате воздействия физических упражнений значения максимального потребления кислорода обладают высокой степенью достоверности (р 0,001). В контрольной группе до и после упражнений средние значения были 46,27±1,56 и 46,12±1,57 мл/кг/мин происходили лишь незначительные (р 0,05) колебания максимального потребления кислорода у участников исследования.
Влияние физических упражнений на содержание жира в организме
В работах И.А. Корниенко с соавт. (2000), Г.М. Масловой. (2009) указывается, что МІЖ - это интегральный результат деятельности множества систем организма, обеспечивающих энергией сокращающиеся мышцы и поддерживающих гомеостаз в процессе мышечной деятельности.
Логично, что неоптимальное функционирование любого из звеньев этой сложной цепочки процессов приводит к снижению МІЖ. Поэтому МІЖ реально отражает функциональные возможности организма в режиме напряженной мышечной работы, степень совершенства вегетативных систем и во многом определяет целостную картину физической подготовленности спортсмена (СБ. Тихвинский, 1991). Из этого следует, что при любом заметном явлении дезинтеграции величина МІЖ непременно должна уменьшиться, естественно, при этом снизится и физическая работоспособность. Считается, что по показателям МІЖ можно не только отбирать спортсменов, но и с весьма большой вероятностью прогнозировать спортивные результаты (СБ. Тихвинский, 1991).
МІЖ довольно хорошо коррелирует с реальной работоспособностью и в целом можно утверждать, что более высокий уровень МІЖ означает более высокий уровень физической работоспособности, и на этом основании строятся многие оценочные шкалы состояния физического здоровья (P.O. Astrand & K.Rodahl, 1986). Это объясняется тем, что МІЖ способно характеризовать мощность аэробной энергетической системы. Следует помнить, что аэробная способность отражает функцию митохондриального аппарата (И.А. Корниенко, 2000), а наблюдавшееся в последние 25 лет популяционное снижение этого показателя напрямую свидетельствует о митохондриальной недостаточности на уровне физической деградации современной популяции.
Согласно данным, имеющимся в литературе, наиболее ценным критерием МІЖ является состояние резервов сердечно-сосудистой системы (Г.Л. Апанасенко, 2003). Прирост МІЖ напрямую зависит от систематических занятий спортом. В то же время некоторые авторы сходятся во мнении, что аэробные возможности в значительной степени предопределены наследственностью (Б.А. Никитюк, 1991), но в то же время регулярные тренировки с большим калорическим и механическим эффектом способствуют поддержанию МІЖ на уровне значительно выше средних значений для популяции в целом (В.Д. Сонькин, 1990, А.В. Шаханова, 1998). Причем чем выше энергопотенциал системы, тем устойчивее неравновесное состояние биосистемы, тем надежнее и совершеннее она в адаптивном и онтогенетическом отношении (И.А. Корниенко, 2000; В.Д. Сонькин, 1990).
Показатель МІЖ находится в большой корреляционной зависимости с некоторыми показателями здоровья. Снижение этого показателя свидетельствует о нарушениях в состоянии здоровья. Именно по способности организма мобилизовать свои энергетические ресурсы можно судить об уровне здоровья индивидуума, об устойчивости организма к широкому спектру неблагоприятных воздействий окружающей среды (Г.Л. Апанасенко, 2003)
Все выше сказанное убедительно доказывает целесообразность использования показателя МІЖ для оценки аэробных возможностей, физической работоспособности общей выносливости организма и состояния здоровья человека.
Результаты в динамике МІЖ в экспериментальных группах (табл. 3.9) показывают его достоверное возрастание после физических упражнений в обоих группах с преобладанием у участников группы 2. В контрольной группе значимых изменений не было, происходило только небольшое изменение в сторону снижения МІЖ.
Следовательно, танцевальная аэробика и разнообразные игры с мячом привели к улучшению аэробной мощности, увеличению доставки кислорода, а также повышению эффективности использования кислорода мышцами за счет большей капилляризации, о чем говорят данные литературы (C.Foster, 1995).
Наше исследование показало, что изменение содержания жира в организме людей 1 группы и группы контроля было направлено в сторону возрастания. В группе 2 имело место стабильное содержание жира в организме.
Несмотря на это все группы исследования имели оптимальный уровень процентного содержания жира в теле после физических упражнений.
Видимо, как отмечено в литературе, увеличение МІЖ и связанное с этим возрастание активности митохондриальных путей компенсировали энергопотребления организмом без окисления жиров (Rowell L.B., 1993)
Таким образом, результаты исследования показывают, что продолжительность, частота и интенсивность вида тренировки играет большую роль в процессах формирования физиологической адаптации в организме. Результаты нашего исследования говорят в пользу этого положения, отмеченного ранее и другими авторами (О.В. Пшикова, 1993, 2000 и др.). Именно поэтому, видимо, совокупные игры с мячом показали большую эффективность воздействия на физиологические показатели адаптации - АП, %СОг, VC max и % липидов.
Существует доказательство того, что интенсивность тренировок и продолжительность являются наиболее важными факторами в улучшении максимального потребления кислорода (J.Priest., & R. Hagan. 1987), так как именно МПК-признак аэробной мощности и окислительного потенциала в скелетных мышцах.
Считается, что интервалы высокой интенсивности являются более эффективными в улучшении аэробной мощности, чем низкие интервалы интенсивности (S.K, Powers & Е.Т, Howley, 2007). Поскольку режим тренировок «игры с мячом» имеет высокой интенсивности интервальные характеристики, поэтому видимо, он наиболее (достоверно) эффективен в повышении адаптационного резерва здоровья людей, проживающих в условиях дефицита кислорода и субтропического климата.
Итак, настоящее исследование на человеческом организме подтверждает ранее полученные результаты (Герасимов A.M., Деленян Н.В., Шаов М.Т., 1998) на экспериментальных животных в условиях высокогорной гипоксии (Эльбрус) - длительное пребывание в условиях высокогорья и систематическая ежедневная (интервально-импульсная) адаптация к гипоксии по-разному влияют на организм. Преимуществом обладает интервально-импульсная адаптация (аналог режима «игры с мячом») к гипоксии.
Вполне возможно, что одним из механизмов увеличения адаптационных резервов здоровья людей опытных групп является подавление агрессивных форм АФК в тканях организма, о чем говорит факт снижения уровня Н2О2 в растворе под воздействием «голоса» сердца человека, адаптированного к условиям горной гипоксии в регионе Амхара в Эфиопии.