CC BY
14
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2017 - V. 24, № 2 - P. 127-129
УДК: 612.2
ДЫХАНИЕ И ГАЗООБМЕН У ЛИЦ РАЗЛИЧНОГО ВИДА ЛОКОМОТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И
УРОВНЯ ТРЕНИРОВАННОСТИ (краткое сообщение)
Н.А. ФУДИН*, С.В. ЧЕРНЫШЕВ"
* НИИ Нормальной физиологии им. П.К. Анохина, ул. Моховая, 11, строение 4, Москва, 125009, Россия "Московский технический университет связи и информатики, ул. Авиамоторная, 8а, Москва, 111024, Россия
BREATHING AND GAS EXCHANGE IN PERSONS OF DIFFERENT KIND OF LOCOMOTOR ACTIVITY
AND LEVEL OF TRAINING (Short report)
Ы.А. FUDIN*, S.V. CHERNYSHEV**
* Research Institute of Normal Physiology. PC. Anokhin, Str. Mokhovaya, 11, Building 4, Moscow, 125009, Russia ** Moscow Technical University of Communications and Informatics, Str. Aviamotornaya, 8a, Moscow, 111024, RussiQ
Введение. Обобщая исследования в области физиологии спорта, можно с уверенностью сказать, что физические упражнения оказывают глубокие и разносторонние влияния практически на все функциональные системы организма человека [1,2,4].
Долговременная адаптация спортсменов к тренировочным и соревнова-тельным нагрузкам разной интенсивности сопровождается специфическими изменениями не только в структуре дыхания и газообмене, но и в структуре метаболизма. При этом наиболее выраженные изменения отмечаются со стороны функциональной системы дыхания, т.к. именно ей отводится первостепенная роль в поддержании газового гомеостазиса и обеспечении метаболических нужд организма в различных условиях его жизнедеятельности [3].
Формирование структуры дыхания и газообмена при спортивной тренировке в различных видах спорта зависят от объема и вида локомоторной деятельности и усложняется постоянным участием в вентиляторном процессе положительно взаимодействующих гиперкап-нических и гипоксических хеморецепторных влияний.
С учетом вовлечения в данный физиологический процесс различных функциональных систем (ФС) организма, уровень воздействия каждого из них в отдельности на разных фазах выполняемого физического упражнения и объема мышечной работы может быть различным.
При этом выяснилось, что с увеличением легочной вентиляции в начале выполнения физической работы связано с увеличением частоты дыхания и сопряжено с нарастающей гипоксией. При этом гиперкапнии сопутствует углубление дыхания, а значит и увеличение его объемных показателей.
Цель исследования - изучение влияния специфики спортивной деятельности на функциональную систему дыхания (ФСД), ее временные и объемные параметры, а также газообменные функции и выявление сформировавшейся структуры дыхательного акта у лиц различного уровня тренированности и вида локомоторной деятельности.
Объект и методы исследования. Под наблюдением находилось 87 человек, лиц мужского пола в возрасте от 18 до 30 лет.
Исследуемые лица были разделены на 4 идентичные по возрасту группы:
I группа (21 человек) - практически здоровые лица, не занимающиеся физической культурой и спортом;
II группа (23 человека) - лица, занимающиеся физической культурой и спортом;
III группа (23 человека) - спортсмены высшей квалификации, занимающиеся лыжными гонками;
IV группа (20 человек) - спортсмены высшей квалификации, занимающиеся спортивным плаванием.
Все испытуемые обследовались с использо-
10иККЛЬ ОБ ОТШ МЕБТСЛЬ ТЕСЫК0ШЫЕ8 - 2017 - V. 24, № 2 - Р. 127-129
ванием спирографического метода, дающего графическое изображение структуры дыхательного акта. Исследования проводились в состоянии покоя, а также на 1-ой минуте после дозированной физической нагрузки (30 глубоких приседаний под метроном за 30 секунд) и на 6-ой минуте восстановления.
При этом регистрировались: частота дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД), поглощения кислорода (ПО2) и коэффициент использования кислорода (КИО2). Представленные показатели функции внешнего дыхания и газообмена позволяли выявить ожидаемое структурное и вентиляторное различие не только в объемо-временных параметрах, но и в газообменных показателях внешнего звена саморегуляции дыхания.
Результаты и их обсуждение. Подтверждено предположение о влиянии гиперкапни-ческих и гипоксических стимулов, которые взаимодействуя с различными функциональными системами организма, усиливают эффект нейрогенных факторов и усиливают метаболические процессы в организме спортсмена.
В табл. представлены сравнительные данные внешнего звена ФСД и газообмена в наблюдаемых группах в состоянии покоя, на 1-ой и 6-ой минутах восстановления после выполнения дозированной физической нагрузки.
Анализ результатов функции внешнего дыхания и газообмена полученных при обследовании наблюдаемых лиц из 1-ой группы, свидетельствует о характерном соответствии изучаемых показателей для практически здо-
ровых лиц, не занимающихся физической культурой и спортом.
Анализируя аналогичные показатели во 2-ой группе обследованных было выявлено, что функция внешнего дыхания и газообмена в состоянии покоя и особенно после дозированной физической нагрузки была более адекватной и экономичной по сравнению с 1-ой группой. Физическая нагрузка вызывала значительное напряжение аппарата вентиляции в 1-ой гр. -МОД=(87,69±58,14 л/мин) по сравнению со средними значениями во 2-ой гр. -МОД=(29,36±1,77 л/мин). На 6-ой мин восстановления межгрупповое различие показателя МОД сохранялось и соответствовало в 1-ой гр. - (9,337±2433 л/мин) и во 2-ой гр. -(8,752±0,469 л/мин).
В 3-ю группу вошли высококвалифицированные спортсмены, длительное время занимавшиеся лыжными гонками, которые сопровождаются выработкой специальной выносливости формирующейся на фоне двигательных и вентилярных гипоксических стимулов. Анализ полученных данных при иследовании ФСД в покое выявил более низкие средние показатели ЧД - (11,95±0,305 в мин), МОД - (7,370±0,273 л/мин) и более высокие показатели КИО2 -(39,71±1,709 мл). В рассматриваемом случае дозированная физическая нагрузка у лыжников-гонщиков выявила на 1 мин восстановления ЧД -(16,60±0,313 в мин) и МОД -(23,53±1,058 л/мин). На 6-ой мин восстановления ЧД равнялось (12,17±0,279 в мин) при исходных (11,95±0,305 в мин), а МОД - (7,335±0,214 л/мин). При этом КИО2 по сравнению со средними значениями 2-ой группы (35,26± 1,843 мл) достоверно увеличился и составил (41,73 м 1,678 мл).
Полученные данные у лыжников-гонщиков подтверждают высокую эффективность взаимодействия ФСД с другими функциональными системами организма как результат длительного и многократно повторяемого тренировочного воздействия на организм спортсменов. Выраженным примером такого взаимодействия различных ФС организма при доминирующей роли ФСД является спортивное плавание. Данный вид локомоторной деятель-
Таблица
Сравнительные данные функции внешнего дыхания и газообмена в наблюдаемых группах испытуемых при различных видах локомоторной деятельности
Группы Показатели 1 гр. (п =21) Р 2 гр. (п=23) Р 3 гр. (п=21) Р 4 гр. (п=20)
М ±т М ±т М ±т М ±т
ЧД в мин 16,61 0,47 <0,05 14,69 0,364 <0,05 11,95 0,305 <0,05 9,000 0,598
ДО в мл 583,3 19,30 569,9 22,44 620,8 21,11 697,0 34,37
МОД л/мин 9,629 0,393 <0,01 8,717 0,349 <0,01 7,370 0,273 <0,001 6,530 0,189
ПО2 в мл 294,7 13,26 287,3 11,73 289,5 12,05 287,5 12,39
КИО2 в мл 31,90 1,815 33,21 1,268 <0,05 39,71 1,709 <0,05 44,35 1,954
ЧД в мин 20,28 0,708 19,60 0,650 <0,05 16,60 0,313 <0,05 13,85 0,862
ДО в мл 1408 62,84 1494 68,04 1424 67,96 <0,001 1645 11,80
МОД л/мин 87,69 58,14 <0,05 29,36 1,770 <0,001 23,53 1,058 23,26 1,153
ЧД в мин 16,33 0,691 15,00 0,388 <0,001 12,17 0,279 <0,05 9,450 0,413
ДО в мл 546,8 32,85 592,1 24,67 611,7 21,28 <0,05 679,5 34,81
МОД л/мин 9,337 24,33 <0,05 8,752 0,469 <0,01 7,335 0,214 <0,001 6,220 0,224
ПО2 в мл 298,4 19,35 297,3 11,40 301,3 12,95 <0,05 325,0 11,41
КИО2 в мл 41,09 6,098 <0,05 35,26 1,843 <0,05 41,73 1,678 <0,05 52,70 0,960
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2017 - V. 24, № 2 - P. 127-129
ности предъявляет повышенные требования к ФСД, т.к. отдельные циклы гребковых движений спортсмен выполняет с задержкой дыхания и погруженной в воду головой. Анализ собственных последований высококвалифицированных пловцов выявил достоверное различие (р<0,05) в сравнении с 3-ей группой практически по всем изучаемым показателям.
Так, средние показатели, полученные в состоянии покоя, ЧД - (9,000±0,598 в мин), МОД -(6,530±0,189 л/мин) и КИО2 - (44,35± 1,954 мл), у спортсменов пловцов в сравнениями с аналогичными показателями спортсменов - лыжников, где ЧД - (11,95±0,305 в мин), МОД - (7,370±0,273 л/мин) и КИО2 - (39,71±1,709 мл) выявили не просто достоверное, но и качественное различие, которое выразилось в более низком уровне значений ЧД, МОД и более высоком КИО2.
Дозированная физическая нагрузка в группе пловцов вызвала адекватную реакцию со стороны ФСД и газообмена. При этом уровень компенсаторных сдвигов у спортсменов пловцов был значительно экономнее по сравнению с группой лыжников, о чем свидетельствуют данные, полученные на 1-ой и 6-ой минуте восстановления. Более эффективные и экономные вентиляторные и газообменные показатели у пловцов связаны со спецификой их тренировочной и спортивной деятельностью. Обращает на себя внимание не только редкое дыхание пловцов (8-10 дых. циклов в мин), но и его структура, характерной особенностью которой является непродолжительная пауза после нормального выдоха. Наличие такой паузы в структуре дыхания пловцов необ-
Литература
1. Бреслев И.С., Глебовский В.Д. Регуляция дыхания. Наука, 1981. 280 с.
2. Судаков К.В. Физиология мотивации. М., 1990. 63 с.
3. Фудин Н.А., Хадарцев А.А., Несмеянов А.А. Возможности активации митохондриальной активности у спортсменов мексидолом // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015. №2. Публикация 2-8. URL: http://medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015 -
2/5171.pdf (дата обращения: 05.05.2015). DOI: 10.12737/11204
4. Хадарцев А.А., Фудин Н.А., Зилов В.Г., Сафо-ничева О.Г., Смоленский А.В. Психология движений и восприятия в спорте (обзор литературы) // Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2015. № 4(130). С. 47-57.
ходимо рассматривать как результат произвольно приобретенного более редкого и эффективного дыхания, которое формируется у спортсменов в процессе тренировочной и соревновательной деятельности. В данном случае взаимодействия двигательной и произвольно вентиляторной гипоксии формируют новые газообменно-метаболические взаимоотношения, обеспечивающие высокоинтенсивную физическую работоспособность. По-видимому, у пловцов перестройка внешнего звена саморегуляции дыхания и газообмена стимулируется тканевыми сдвигами и метаболическими нуждами организма, формирующимися на фоне двигательной и вентиляторной гипоксии.
Результаты исследования ФСД у лиц различного уровня тренированности и вида локомоторной деятельности позволили подтвердить предположение о том, что конкретная спортивная деятельность характеризуется формированием физических качеств, сопровождающихся определенными вегетативными сдвигами, наглядно проявляющимся в структуре дыхания и газообмена.
Заключение. Полученные данные и их сравнительные анализ позволяют более эффективно планировать тренировочную и соревновательную деятельность высококвалифицированных спортсменов тренирующихся в режиме выносливости при выполнении циклической работы большого объема и интенсивности. При этом эквивалентом эффективности тренировочного процесса являются взаимоотношения частоты дыхания, минутного объема дыхания и коэффициента использования кислорода.
References
Breslev IS, Glebovskiy VD. Regulyatsiya dykhaniya [Regulation of breathing]. Nauka; 1981. Russian. Sudakov KV. Fiziologiya motivatsii [Physiology of motivation]. Moscow; 1990. Russian. Fudin NA, Khadartsev AA, Nesmeyanov AA. Vozmozh-nosti aktivatsii mitokhondrial'noy aktivnosti u sportsmenov meksidolom [The mexidol effects for activation of mitochondrial activity in athletes]. Vest-nik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie [internet]. 2015[cited 2015 May 05];2[about 3 p.]. Russian. Available from: http://medtsu.tula.ru/ VNMT/Bulletin/E2015-2/5171.pdf. DOI: 10.12737/11204 Khadartsev AA, Fudin NA, Zilov VG, Safonicheva OG, Smolenskiy AV. Psikhologiya dvizheniy i vospriyatiya v sporte (obzor literatury) [Psychology of movement and perception in sports (literature review)]. Lecheb-naya fizkul'tura i sportivnaya meditsina. 2015;4(130):47-57. Russian.
