CC BY
35
deiatel'nosti [Humanization conditions sports and recreational activities], Krasnodar, 2015, 149 p. (in Russian).
12. Ivas I. V., Dutchak M. V., Tkachuk S. V. Strategies and recommendations of a healthy lifestyle and motor activity. sb. materialov VOZ [sbonik WHO materials] , 2013, pp. 257-290(in Russian).
13. Federal Law - On Education in the Russian Federation: the Federal Law of 29.12.2012 , no. 273 - FZ. Available at: base/consultant.g/cons/cgi/onlain.cgi? req=doc;bas=LAW:n=140174/
14. Khairov R. A. Special expertise - the basis of administrative activity of the head of the educational institution of additional sphere of physical culture and sports. Fizicheskoe vospitanie i detsko-iunosheskii spor [Physical education and youth sport], no.2, 2012, pp. 37-42(in Russian).
15. Khouli E. Health & fitness ,Olimp. Lit., 2000, pp. 320.
УДК 796.01:577.01
ДИНАМИКА ЭЛЕКТРОЛИТНОГО СТАТУСА ВЕЛОСИПЕДИСТОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ НА ФОНЕ ПРИЕМА РЕГИДРАТАЦИОННОГО НАПИТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
А. А. Колесникова, кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры биохимии, биомеханики и естественнонаучных дисциплин,
Н. К. Артемьева, доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой биохимии, биомеханики и естественнонаучных дисциплин,
А. А. Тарасенко, кандидат педагогических наук, профессор, первый проректор - проректор по учебной работе,
Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар. Контактная информация для переписки: 350015, г. Краснодар, ул. Будённого, 161, e-mail: [email protected]
Дегидратация - фактор, который приводит к изменению водно-солевого баланса, а следовательно, и к снижению работоспособности во время выполнения физических нагрузок. Потребление специализированных спортивных напитков при мышечной деятельности сглаживает признаки дегидратации, восста на вливает водно-электролитный баланс, ведет к повышению физической работоспособности.
Изучение срочного влияния разработанного нами регидра-тационного эргогенического напитка на электролитный статус квалифицированных велосипе-
дистов осуществлялось в лабораторных условиях, с учетом степени дегидратации.
Полученные результаты исследования свидетельствуют о достоверном увеличении среднего времени удержания нагрузки в основной группе. Степень дегидратации у велосипедистов на фоне приема спортивного ре-гидратационного напитка ниже по сравнению с контрольной группой. При этом у высококвалифицированных спортсменов (МС) в обеих группах степень дегидратации достоверно меньше по сравнению со спортсменами более низкой квалификации, независимо от вида регидратации.
В основной группе отмечены менее значимые изменения экскреции с мочой и выделения с потом всех исследуемых ионов. При этом у высококвалифицированных спортсменов выведение изучаемых электролитов с биологическими жидкостями менее интенсивное по сравнению с низкоквалифицированными.
Коррекция электролитного статуса велосипеди-стов-шоссейников на фоне курсового приёма реги-дратационного эргогенического напитка позволяет привести изучаемые параметры к оптимальным значениям, приближая их к индивидуальным физиологическим нормам с учётом уровня квалификации и степени дегидратации.
Ключевые слова: велосипедисты-шоссейники; степень дегидратации; электролитный статус; регидрата-ционный напиток.
Введение. Для велосипедного спорта характерны большие по объему тренировочные и соревновательные нагрузки, что предъявляет высокие требования к энергообеспечивающей системе организма [4, 10]. Специальная выносливость велосипедистов-шоссей-ников определяется эффективностью мобилизации и использования энергетических ресурсов организма на фоне выраженной дегидратации. Нарушение водно-электролитного баланса увеличивает физиологическую нагрузку на организм и приводит к более значимому снижению энергетических субстратов, развитию тканевой гипоксии, смещению гомеостаза, понижению ферментативной активности под влиянием «рабочего» метаболизма тканей, снижению параметров функционального состояния и эффективности тренировочного и соревновательного процессов в целом. С увеличением дегидратации особенно ухудшаются показатели аэробной работоспособности, развивается торможение мозговых процессов, что приводит к нарушению концентрации внимания и препятствует достижению высоких спортивных результатов [2, 5, 8, 9, 11].
Потребление специализированных регидратаци-онных напитков при мышечной деятельности сглаживает признаки дегидратации, восстанавливает водно-электролитный баланс, снижает уровень нарушения параметров гомеостаза, детоксикацию, улучшает функциональное состояние почек, ведет к повышению спортивной работоспособности. С этой целью, как правило, используются специальные спортивные регидра-тационные напитки [1, 3, 6, 7].
Для коррекции водно-электролитного и энергетического статуса велосипедистов-шоссейников с помощью компьютерного моделирования был подобран количественный состав природных компонентов напитка на основе воды, обогащенной кислородом, который обладает регидратационными и эргогеническими свойствами.
Организация и методы исследования. Научное исследование проводилось только после того, как спортсмены получили полную информацию о нем и
дали осознанное и добровольное согласие на участие. На заседании Этического комитета КГУФКСТ было установлено, что исследования не противоречат принципам биомедицинской этики.
Изучение срочного влияния нового регидратаци-онного эргогенического напитка (патент РФ на изобретение № 2415613) осуществлялось в лабораторных условиях. В исследовании многократно обследованы 20 велосипедистов-шоссейников (КМС - МС).
Тестирующая нагрузка (до отказа) выполнялась на велоэргометре типа «Монарк» и имитировала прохождение 100 км дистанции с частотой педалирования 100 оборотов в минуту и сопротивлением на ремне 2,5 кгм '•мин-1. В исходном и заключительном обследовании определялись масса тела и параметры электролитного обмена.
Все участники эксперимента после исходного тестирования составили 2 равнозначные группы. Спортсмены основной группы получали по 200 мл разработанного напитка за 30 минут до выполнения нагрузки и через каждые 15 км пути, а представители контрольной группы по идентичной схеме - «плацебо». Температура напитка составляла 8-13оС, что способствует охлаждению полости рта, увеличению скорости всасывания, сохранению насыщения воды кислородом.
Полученные данные обрабатывались методами математической статистики с применением пакетов программ «Statistik 6.0», «Microsoft Office Excel 2010».
Результаты и их обсуждение. В результате исследования было выявлено, что спортсмены основной группы с приёмом спортивного регидратационного напитка продолжали выполнять физическую нагрузку до 78-81 км (81,1±3,8 км), тогда как при использовании «плацебо» отказ от работы в среднем наступал уже на 58 км дистанции (57,4±2,1 км). Таким образом, среднее время удержания нагрузки у велосипедистов основной группы на 29 % выше, чем у спортсменов контрольной группы (рисунок 1).
Степень дегидратации в исследовании на фоне приема спортивного напитка на основе воды, обогащенной кислородом, снизилась по сравнению с контрольной группой в среднем на 32 % (p<0,05). При этом у высококвалифицированных велосипедистов (МС) в обеих группах (основная группа - 1,33±0,08 %, контрольная группа - 2,15±0,03 %) этот показатель достоверно ниже (p<0,05) по сравнению со спортсменами низкой квалификации (основная группа - 1,56±0,09 %, контрольная группа - 2,28±0,06 %) независимо от вида регидрата-ции. Это ещё раз подтверждает рост адаптационных возможностей механизмов регуляции водно-электролитного баланса, которые приводят к повышению специальной выносливости у спортсменов высокой квалификации (рисунок 2).
Такая динамика степени дегидратации у спортсменов разной квалификации позволяет заключить, что чем выше уровень подготовки, тем менее глубокие го-меостатические сдвиги отмечаются в организме. Возможно, это связано с более развитыми механизмами
регуляции энергообразования в аэробных условиях и водно-солевого обмена.
Ионы хлора
100
*
.0 80
>
С >5 60
X
X 40
о
>5 О 20
а
с
0
*
-
/ Л-
1
р
□ основная группа □ контрольная группа
-
■
1
1
1
р
140 120 100 80 60 40 200
□ основная группа □ контрольная группа
* - различия статистически достоверны
Рисунок 1. Пройденный путь и время удержания нагрузки на фоне приема разработанного напитка
2,5
%
1,5
1
0,5 0
МС
□ основная группа □ контрольная группа
* - различия статистически достоверны
Рисунок 2. Динамика степени дегидратации у спортсменов разной квалификации
Результаты анализа экскреции почти всех электролитов с мочой до нагрузки показали нормальные значения в обеих группах (рисунок 3).
<?5
6000
5000
4000
Р 3000 2
2000 1000 0
190 185 180 175
со
„1 170 ¡1
165 160 155 150
3500
3000
2500
™ 2000 Я
= 1500 1000 500 0
3800 3750 3700 3650 3600 Е 3550 3500 3450 3400 3350 3300 3250
(О
2500 2000 <2 1500 2 1000 500 0
до нагрузки после нагрузки
Ионы кальция
до нагрузки
Фосфат ионы
после нагрузки
до нагрузки
Ионы натрия
3759,1
после нагрузки
до нагрузки
Ионы калия
после нагрузки
2092,2
1558,7
♦- 1377,9 1526,5
до нагрузки -основная группа -
после нагрузки контрольная группа
Рисунок 3. Динамика экскреции электролитов в период срочного тренировочного эффекта
4883,6
4426,2
2915,4
2132,9
2
Повышенное выведение ионов натрия свидетельствует о неадекватном его поступлении с пищей, что способствует изменению водно-солевого обмена, смещению кислотно-основного равновесия и осмотического давления плазмы крови.
Анализ проб, взятых после нагрузки у спортсменов, позволил установить снижение концентрации ионов С1-, №+, Са2+, что связано со значительными потерями их с потом и участием в обеспечении процесса мышечного сокращения. Повышенное выведение фосфат ионов обусловлено интенсивным гидролизом АТФ и креатинфосфата, используемых во время выполнения физической нагрузки.
При этом у участников основной группы выявлена менее значимая экскреция всех исследуемых электролитов.
По содержанию ионов кальция в моче можно судить об его использовании в организме. Кальций и фосфор участвуют в формировании костной ткани и тесно связаны друг с другом в обмене веществ. Динамика изменения концентрации данных электролитов в моче у спортсменов, принимающих «плацебо», говорит, вероятно, о значительном вымывании их из мышечной ткани в процессе сократительной деятельности миофибрилл.
Известно, что калий, натрий и хлор должны находиться в организме в определенном соотношении, что обеспечивает постоянство внутренней среды. Также эти электролиты участвуют в генерации и проведении нервных импульсов между нервной и мышечной тканями, а следовательно, в обеспечении возникновения потенциала действия. Значительное снижение концентрации ионов натрия и хлора и повышение ионов калия в моче у велосипедистов контрольной группы может явиться причиной нарушения параметров го-меостаза, нормального функционирования нервной и мышечной тканей и, как следствие, привести к снижению уровня специальной работоспособности спортсменов.
Биохимический анализ пота показал, что концентрация ионов калия и хлора в поте значительно выше нормы, а содержание ионов кальция практически соответствует норме (рисунок 4). Известно, что напряженная мышечная работа сопровождается заметным снижением диуреза и секреции слюны на фоне нарастания потоотделения. Но, несмотря на то что спортсмены основной группы работали «до отказа» более длительное время, они потеряли меньше пота, что повлекло достоверно менее значимые сдвиги в электролитном обмене.
С увеличением скорости потообразования концентрации ионов натрия, хлора и калия в поте увеличивается и почти не изменяется содержание ионов кальция. Следовательно, спортсмены теряют с потом, главным образом, ионы натрия и хлора, то есть ионы, которые находятся в основном в жидкости внеклеточных пространств - плазме и тканевой жидкости. Эти электролиты в большей мере определяют осмотическое дав-
ление плазмы и тканевых жидкостей, а значит, и объем внеклеточной жидкости в организме. Потери ионов калия, связанные с внутриклеточным водным пространством, значительно меньше.
С1- На+ К + Сэ 2+
□ основная группа ■ контрольная группа
Различия статистически достоверны: * р<0,05; ** р<0,01.
Рисунок 4. Динамика электролитного состава пота велосипедистов-шоссейников
Заключение. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о нивелировании сдвигов в электролитном статусе на фоне применения регидратацион-ного напитка функционального назначения в условиях напряжённой мышечной деятельности, что можно рассматривать как результат благоприятного действия этого продукта, которое заключается в более эффективном функционировании мышечной ткани при работе в зоне умеренной мощности, где одной из основных причин утомления является дегидратация и нарушение электролитного обмена.
Проведение коррекции водно-электролитного и энергетического баланса велосипедистов-шоссейни-ков носит индивидуальный характер, при этом необходимо учитывать энергетическую направленность тренировочных занятий, степень физиологической адекватности пищевого статуса и питьевой режим спортсменов.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Артемьева Н. К. Новые подходы к решению проблемы рационализации питания в условиях напряженной мышечной деятельности : автореф. дис. ... д-ра биол. наук / Н. К. Артемьева. - М. : Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова, 1997. - 48 с.
2. Артемьева Н. К. Оптимизация электролитного и белкового статуса акробатов высокой квалификации / Н. К. Артемьева, В. В. Степуренко, И. И. Иванов, И. М. Зверева // Физическая культура, спорт - наука и практика. - 2008. - № 1. - С. 36-40.
3. Артемьева Н. К. Изменение компонентного состава массы тела и функционального состояния велосипедистов на фоне приёма специализированного напитка / Н. К. Артемьева, А. А. Тарасенко, А. А. Капустина,
С. Н. Щеглов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 2. - С. 158-167.
4. Велосипедный спорт. Техника // Спорт в школе. -2007. - № 12. - С. 23-25.
5. Загирова Н. А. Баланс натрия и калия при водно-солевых нагрузках в эксперименте / Н. А. Загирова // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 1. - С. 16-21.
6. Коваль И. В. Механизмы дегидратации при интенсивной мышечной деятельности и способы ее коррекции в тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов / И. В. Коваль, Н. В. Вдовенко, С. А. Олейник // Спортивная медицина. - 2007. - № 2. -С. 111-117.
7. Колесникова А. А. Физиологическое обоснование коррекции водно-электролитного и энергетического баланса велосипедистов-шоссейников : автореф. дис. ... канд. биол. наук / А. А. Колесникова. - Краснодар : КГУФКСТ, 2012. - 24 с.
8. Armstrong L. E. Fluid, electrolyte, and renal indices of hydration during 11 days of controlled caffeine consumption / L. E. Armstrong, A. C. Pumeranyz, M. W. Roti, et al. // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. - 2005. -№15. - P. 252-265.
9. Dickson J. M. The effects of dehydration on brain volume-preliminary results / J. M. Dickson, H. M. Weavers, N. Mitchell, et al. // Int. J. Sports Med. - 2005. - №26. -P. 481-485.
10. Gregor R. J. Road Cycling / R. J. Gregor, F. Conconi. -Handbook of Sports Medicine and Science. - Oxford : Blackwell Science Ltd, 2000. - 140 p.
11. Montain S.J. Hypohydration and muscular fatigue of the thumb alter median nerve somatosensory evoked potentials / S.J. Montain, W.J. Tharion // Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. - 2010. -№ 35(4). - P. 456-463.
THE DYNAMIC OF ELECTROLYTIC STATUS OF HIGHLY QUALIFIED CYCLISTS IN CONDITIONS OF USING REHYDRATATIONAL DRINK OF FUNCTIONAL PURPOSE
A. Kolesnikova, Candidate of Biological Sciences, Senior Lecturer of the Biochemistry, Biomechanics and Natural-Science Disciplines Department
N. Artemieva, Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Biochemistry, Biomechanics and Natural-Science Disciplines Department
A. Tarasenko, Candidate of Pedagogical Sciences, Professor, First Vice-Rector - Vice-Rector for Academic Affairs
Kuban State University of Physical Education, Sports and Tourism, Krasnodar.
Contact information for correspondence: 350015, Russia, Krasnodar, Budennogo str., 161;
e-mail: [email protected]
Dehydratation is one of the main factors which leads to the change in the water-salt balance and therefore to the decrease of work capacity during muscular activity. Use of the rehydratational drinks during physical loads reduces signs of dehydration, restores the electrolytic balance that promotes rising of physical capacity. The studying of rehydratation ergogenic drink on electrolytic degree of high qualified road cyclists and its influence was completely carried out in the conditions of laboratories taking into account the degree of dehydratation.
The results of the research show a significant increase of the average time of retraining of loading in the main group. The degree of dehydratation among cyclists using the dehydratation drink is lower in comparison with control group. By the way road cyclists of high qualifications have got lower index in comparison with less qualified sportsmen no matter what kind of rehydratation it is. Less
significant changes of excretion with urine and sweat of all researched electrolytic are determined in the main group. Herewith the sportsmen with high qualification showed less intensive excretion of ions with biological liquids in comparison with low qualified sportsmen.
The correction of electrolytic status of road cyclists in condition of using rehydratational ergogenic drink gives a chance to optimize studying parameters approaching them to individual physiological norms taking into account the degree of qualification and dehydratation.
Keywords: road cyclists; dehydratation degree; electrolytic status; rehydratation drink.
References:
1. Artemieva N. K. New approaches to a solution of the problem of rationalization of food in the conditions of intense muscular activity. Extended abstract of Doctor's
thesis. Moscow, Pirogov Russian National Research Medical University, 1997, 48 p. (in Russian)
2. Artemieva N. K., Stepurenko V. V., Ivanov I.I., Zvereva I. M. Optimization of electrolyte and albuminous status of highli-qualified acrobats. Fizicheskaya kul'tura, sport -nauka ipraktika [Physical Education, Sport -Science and Practice], 2008, no 1, pp. 36-40 (in Russian)
3. Artemieva N. K., Tarasenko A. A., Kapustina A. A., Tsche-glov S. N. Changing of the componental staff of the body weight and functional condition of the road-bicyclists against a background of having a specialized drink. Politematicheskii setevoi elektronnyi nauchnyi zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University], 2012, no 2, pp. 158-167 (in Russian)
4. Bicycle sport. Equipment. Sportvshkole [Sport at school], 2007, no 12, pp. 23-25 (in Russian)
5. Zagirova N. A. Sodium and potassium balance in fluid and electrolyte load in trial experiment. Fundamental'nyeissledovaniia [Fundamental research], 2011, no1, pp. 16-21 (in Russian)
6. Koval I. V., Vdovenko N. V., Oleinik S. A. Dehydration
mechanisms at intensive muscular activity and ways of her correction in training and competitive activity of athletes. Sportivnaia medicina [Sports Medicine], 2007, no 2, pp. 111-117 (in Russian)
7. Kolesnikova A. A. Physiological justification of correction of water and electrolytic and power balance of the road-bicyclists. Extended abstract of candidate's thesis. Krasnodar, KGUFKST, 2012, 24 p. (in Russian)
8. Armstrong L. E., Pumeranyz A. C., Roti M. W., et al. Fluid, electrolyte, and renal indices of hydration during 11 days of controlled caffeine consumption. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab., 2005, no 15, pp. 252-265.
9. Dickson J. M., Weavers H. M., Mitchell N., et al. The effects of dehydration on brain volume-preliminary results. Int. J. Sports Med., 2005, no 26, pp. 481-485.
10. Gregor R. J., Conconi F. Road Cycling. Handbook of Sports Medicine and Science. Oxford, Blackwell Science Ltd, 2000, 140 p.
11. Montain S.J., Tharion W.J. Hypohydration and muscular fatigue of the thumb alter median nerve somatosensory evoked potentials. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 2010, no 35(4), pp. 456-463.
