Введение к работе
Занятия физической культурой и спортом являются важными
составляющими здорового образа жизни, характеризующими развитие общества в современных условиях. Сохранение и укрепление здоровья нации в настоящее время становится одной из приоритетных задач нашего государства.
Позитивное влияние физических тренировок на организм в целом и, в частности, на кардиореспираторную систему общеизвестно и такие занятия, как утверждают большинство исследователей (Р.А.Абзалов 1985; В.Л.Карпман 1987; Ф.Г.Ситдиков 1994; Э.В.Земцовский 1995; Ю.С.Ванюшин, 2003; И.Х.Вахитов, 2005), повышают уровень функционального состояния и неспецифическую резистентность организма. Это способствует более эффективному приспособлению организма к условиям окружающей среды, одним из которых для спортсменов становятся тренировочные и соревновательные нагрузки (Р.А.Абзалов, 1985; Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988; Ф.Г.Ситдиков, 1994; Н.А.Агаджанян, 1998; А.С.Солодков, 2000; Ю.С.Ванюшин, 2001; И.Х.Вахитов, 2005). Моделирование таких нагрузок в лабораторных условиях можно осуществлять при помощи работы повышающейся мощности, и это в последнее время стало широко применяться (Р.А.Абзалов, 1985; Ю.С.Ванюшин, 1986, 2001; Ф.Г.Ситдиков с соавт., 1989; Н.И.Шлык, 1991; Р.Р.Нигматуллина, 1999; Р.Г.Биктемирова с соавт., 2003; И.Х.Вахитов, 2005).
Изучение кардиореспираториои системы, от деятельности которой во многом зависят физическая и умственная работоспособность организма, спортивные результаты и здоровье спортсменов, стало неотъемлемой частью научных исследований (В.АІДебенко, А.В.Грищенко, 1993; V.BarriaIes et. all., 1993; TJ.Chandler, 1994; S.Berthoins et. all., 1995; A.Pelliccia, 1996; Ф.Г Ситдиков, P.А. Абзалов, 1998; Н.А.Агаджанян, 1998; Ю.С.Ванюшин, 2003). Однако недостаточность сведений о закономерностях формирования и развития реакций со стороны кардиореспираториои системы спортсменов на нагрузку повышающейся мощности вызывает необходимость проведения комплексных
исследований, позволяющих на основе полученных многочисленных показателей кардиореспираторных системы оценить и проконтролировать текущее состояние спортсменов при их адаптации к физическим нагрузкам.
Целью работы явилось изучение влияний нагрузки повышающейся мощности на типы адаптации кардиореспираторнои системы спортсменов.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
-
Определить показатели абсолютной и относительной физической работоспособности спортсменов различных типов адаптации кардиореспираторнои системы.
-
Изучить показатели насосной функции сердца спортсменов различных типов адаптации кардиореспираторнои системы при нагрузке повышающейся мощности.
-
Выявить показатели внешнего дыхания спортсменов различных типов адаптации кардиореспираторнои системы при нагрузке повышающейся мощности.
-
Определить показатели газообмена спортсменов различных типов адаптации кардиореспираторнои системы при нагрузке повышающейся мощности.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Типы адаптации кардиореспираторнои системы спортсменов оказывают влияние на показатели абсолютной и относительной физической работоспособности.
-
Реакция показателей насосной функции сердца, внешнего дыхания и газообмена на нагрузку повышающейся мощности и порог адекватной гемодинамической реакции зависят от типов адаптации кардиореспираторнои системы спортсменов.
Научная новизна. Выявлены типы адаптации кардиореспираторнои системы спортсменов и впервые показана их реакция на нагрузку повышающейся мощности.
В результате применения в исследованиях современных методов непосредственно во время самой двигательной деятельности выявлены следующие типы адаптации кардиореспираторной системы: хронотропный, инотропный, респираторный, хронотропно-респираторный и инотропно-респираторный. При этом впервые было показано, что наибольшие показатели абсолютной и относительной физической работоспособности отмечаются при инотропном типе адаптации, а максимальные величины частоты сердечных сокращений при нагрузке повышающейся мощности наблюдались в группе спортсменов с хронотропным и хронотропно-респираторным типами адаптации.
Впервые было установлено, что порог адекватной гемодинамической реакции спортсменов зависит от типов адаптации кардиореспираторной системы. Порога в 100 Вт достигли спортсмены с инотропным, респираторным, хронотропно-респираторным и инотропно-респираторным типами адаптации кардиореспираторной системы.
Впервые было выявлено, что максимальные значения минутного объёма дыхания отмечались в группах спортсменов с респираторным, хронотропно-респираторным и инотропно-респираторным типами адаптации. В группе спортсменов с инотропно-респираторным типом адаптации наибольший показатель минутного объёма дыхания достигался за счет увеличения дыхательного объёма.
Впервые было выявлено, что показатели газообмена Vo^, VCO2, ГДЭ-02, КИОг и АВР02 зависят от типов адаптации кардиореспираторной системы. Максимальные значения V02 и Усог отмечались в группах спортсменов с респираторным и инотропно-респираторным типами адаптации. Показатели ГДЭ-Оз, КИ02 и АВР02 повышаются постепенно с ростом мощности нагрузки во всех группах спортсменов независимо от типов адаптации кардиореспираторной системы.
Научно-практическая значимость работы заключается в том, что
полученные результаты расширяют представление об особенностях
еятельности кардиореспираторной системы спортсменов при нагрузке
повышающейся мощности. Выявленные особенности деятельности кардиореспираторной системы могут способствовать правильному построению учебно-тренировочного процесса спортсменов. Результаты полученных исследований могут найти практическое применение в возрастной и спортивной физиологии, в теории и практике физического воспитания, в управлении тренировочным процессом.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и специалистов Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета (2008, 2009); на Всероссийской научной конференции, посвященной 90-летию естественно-географического факультета ТГТПУ «Инновационные подходы к естественнонаучным исследованиям и образованию» (Казань, 2009); на Всероссийской научной конференции, посвященной 60-летию факультета физической культуры И ГПУ «Теоретические основы физической культуры» (Казань, 2009).
Публикации. Автором опубликовано 7 научных работ по теме диссертации, из них 2 на страницах ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация объёмом 145 страницы, состоит из введения, 3-х глав: обзора литературы, организации и методов исследования, результатов исследования, их обсуждения, заключения и выводов. В работе имеется список литературы, содержащий 303 источника, из них 54 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 26 таблицами и 11 рисунками.
Сокращения: АВР02 - артерио-венозная разница по кислороду, ГДЭ-О2 -гемодинамический эквивалент по кислороду, ДО - дыхательный объем, КИОг -коэффициент использования кислорода, МОД - минутный объем дыхания, МОК - минутный объем кровообращения, УОК - ударный объем крови, ЧД - частота дыхания, ЧСС - частота сердечных сокращений.
Выбор методических приемов и объем исследований определялся целью и задачами данной работы. Исследования проводились в лаборатории функциональной диагностики кафедры Медико-биологических основ физической культуры факультета физической культуры Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета. В исследованиях принимали участие спортсмены-мужчины в возрасте от 18 до 35 лет, занимающиеся различными видами спорта и имеющие квалификацию от мастера спорта до представителей массовых разрядов. Все испытуемые были распределены на группы в зависимости от типов адаптации кардиореспираторной системы.
За основу распределения спортсменов по типам адаптации была принята реакция кардиореспираторной системы на велоэргомегрическую нагрузку мощностью в 200 Вт. При этом однородным по определенному признаку мы считали такое множество элементов, коэффициент вариации (KB) которого не превышал 10 % (Р.Г.Оганов с соавт., 1984). В результате этого испытуемые были распределены на 5 групп в зависимости от типов адаптации кардиореспираторной системы: хронотропный, инотропный, респираторный, хронотропно-респираторный и инотропно-респираторный типы адаптации (Ю.СВанюшин, 2001).
Физическую работоспособность определяли при помощи теста PWCno (ВЛ.Карпман с соавт., 1988).
Для определения показателей насосной функции сердца применялся метод тетраполярной грудной реографии, основанный на регистрации изменения электрического сопротивления живых тканей во время прохождения через них электрического тока высокой частоты, но малой силы. Этот метод был предложен W.Kubicek et al. (1966) в различных модификациях. В исследованиях использовался отечественный реоплетизмограф, созданный во Всесоюзном НИИ медицинской техники. Дифференциальную реограмму регистрировали во время
выполнения физических нагрузок повышающейся мощности на велоэргометре без пауз отдыха методом тетраполярной грудной реографии за 15-20 секунд до конца каждой ступени нагрузки. Регистрация дифференциальной реограммы осуществлялась автоматически при помощи аналого-цифрового преобразователя АД-128 в комплекте с компьютером AT Pentium IV с записью данных на дискету и распечаткой на лазерном принтере.
Для оценки функций дыхания был использован прибор пневмотахограф (ПТГЗ-01) Казанского "Медфизприбора", который предназначен для определения показателей внешнего дыхания на основе преобразования объемного расхода воздушного потока и избыточного давления или разрежения в аналоговый электрический сигнал, оценки на их основе различных параметров дыхания. Испытуемый при исследовании контактировал с прибором через загубник.
Газоанализ выдыхаемого воздуха производили на парамагнитном анализаторе кислорода АК-5 и газоанализаторе ГАУ-3, предназначенных для измерения парциальных давлений кислорода и углекислого газа в газовых смесях. Контроль градуировки этих приборов производили в день эксперимента. Для этого использовались специально предназначенные точные газовые смеси. Выдыхаемый воздух собирали в мешок Дугласа.
В наших исследованиях спортсмены выполняли нагрузки ступенчато повышающейся мощности на велоэргометре ЭРГ-3 Казанского "Медфизприбора" без пауз отдыха в диапазоне от 50 до 200 Вт. Частота педалирования при этом была постоянной и равнялась 60 об/мин. Длительность каждой ступени составляла 4 мин, т.к. считают (В.М.Волков, А.В.Ромашов, 1988; Р.А.Меркулова с соавт., 1989), что этого времени достаточно для наступления устойчивого состояния для кардиореспираторной системы. Продолжительность всей работы равнялась 16 минутам, т.е. по времени, затрачиваемом на нагрузку, исходя из классификации зон относительной мощности работы (В.С.Фарфель, 1975), используемую нагрузку можно отнести
к зоне большой мощности, требующей от организма поддержание высокой функциональной активности в течение достаточно длительного времени.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась в соответствии с общепринятыми методами вариационной статистики (В.СИванов, 1990; Г.ФЛакин, 1990) при помощи компьютера AT Pentium IV с применением пакета программ Microsoft Excel Windows 2007. Для оценки достоверности различий нами использовались стандартные значения критерия t Стьюдента.
