CC BY
58
УДК 797.2 + 614
ИНТЕГРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО И МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕВУШЕК-ПЛОВЦОВ 14-16 ЛЕТ В СЕЗОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ НА ПРЕДСОРЕВНОВАТЕЛЬНЫХ ЭТАПАХ ПОДГОТОВКИ
А.П. Исаев, В.В. Эрлих, А.В. Ненашева, А.О. Шепилов, Е.В. Романова
Цель - научное интегративное построение и коррекция тренировочного процесса на основании совокупных характеристик функционального и метаболического состояния. Обследовались девушки 14-15 лет, занимающиеся спортивным плаванием. Спортивная квалификация спортсменов - 1 разряд и КМС. Для получения совокупных данных применяли системный неинвазивный анализатор, а также экспресс-анализатор мочи. Получены совокупные результаты системы крови, видов обмена, соединительнотканных характеристик, ферментативной и гормональной активности, системного и органного кровотока. В результате исследования выявлены фазы окислительных процессов, гликолиза и переходных процессов утомления. В результате исследования выявлены энергоресурсы специальной функциональной системы юных пловчих, устойчивость и чувствительность звеньев функциональной системы, позволяющей прогнозировать спортивную результативность.
Ключевые слова: кровь, обменные процессы, локально-региональная мышечная выносливость, билирубин, кровоток, ферменты, энзимы, референтные границы, гормоны.
Интенсивная система подготовки юных спортсменов уходит в прошлое в ряде стран мирового спортивного социума (Норвегия, Швеция. Финляндия). Однако в большинстве спортивных стран объем и интенсивность нагрузок подростков (12-17 лет) приближается к уровню взрослых спортсменов. Это приводит к износу ведущих систем обеспечивающих спортивную деятельность. В РФ система присвоения тренерам категории и результаты юных спортсменов напрямую связаны с заработной платой спортивного педагога. Эта порочная практика наносит большой ущерб здоровью детей и подростков, приводит к отсеву к 18-20 годам одаренных спортсменов из большого спорта.
В течение ряда лет нами опробована и научно обоснована система концентрированного развития и совершенствования локально-региональной мышечной выносливости (ПРМВ), начиная с подросткового возраста [7]. Данная технология подготовки позволяет создать опорные базовые характеристики подготовленности и сохранить кардиопульмональную систему к этапу применения больших тренировочных нагрузок (БТН) специальной направленности. При современных объемах работы циклического характера спорт-смена, как правило, к главным стартам обследуемые приходят переутомленными. Это связано с существующей системой организации, управления и финансового обеспечения деятельности юношеского спорта, в частности заработной платы тренеров.
Были обследованы девушки 14-15 лет (п = 15), занимающиеся спортивным плаванием (тренер Т.Н. Гайдук), на предсоревновательных этапах
традиционной весенней и осенней подготовки социально-значимым стартам и развитию ЛРМВ за 3 месяца до их начала. Спортивная квалификация спортсменов -1-й разряд и КМС. 40 % объема тренировочных нагрузок составляли занятия на тренажерах, сухое плавание с применением специальных гравитационных и баллистических двигательных действий (ДД), амортизаторов, силовых тренажеров и других приспособлений. При этом используемые ДД выполнялись в аэробном режиме. Остальная часть времени (60 %) проводилась в условиях бассейна в режимах 2-3 зон мощности за 25 дней до соревновательной нагрузки, развивающее ЛРМВ, снижалось до 15 % общего времени, а работа на воде проводилась в режимах 3-4 зон мощности.
Для получения совокупных данных применили системный неинвазивный анализатор (СПМ), патентованный, сертифицированный, и провели сравнение результатов прибора с показателями клинических исследований. Использовался также экспресс-анализатор мочи, позволяющий получить показатели в течение 1 мин.
Система крови, решая многогранные функции, характеризует референтные границы показателей и выход за границы нормы (табл. 1).
Анализ показателей табл. 1 свидетельствует о том, что у юных спортсменок выявлены значения, выходящие за референтные границы [4]. Это касалось, прежде всего, значений красной крови, которые от весны к осени несколько повышались. Что касается данных среднего содержания гемоглобина в эритроците, то они превосходили границы нормы осенью, а средняя концентрация гемогло-
Таблица 1
Значения форменных элементов крови девушек пловцов в весенних (М1) и осенних (М2) исследованиях
Показатель М1 М2 Референтные границы
Гемоглобин, г/л 113,97 114,8 144 (120-175)
Эритроциты, 1012/л 3,9 4,10 4,0-5,6
Лейкоциты, 109/л 6,9 4,45 8,3(4,3-11,3)
МСН - среднее содержание гемоглобина в эритроцитах, пг 29 27,6 26-32
МСУ - средний корпускулярный объем, фл 88 96 81-94
МСНС - средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах, г/л 329,75 295,33 310-350
СРВ (цветовой показатель крови) 0,87 0,84 0,85-1,15
Лимфоциты, % 17,97 32,31 32,0
Сегментоядерные лейкоциты, % 71,74 52,55 56,5
Эозинофилы, % 2,42 4,63 0,5-5,8
Моноциты, % 4,78 5,71 8,5
Палочкоядерные лейкоциты, % 3,10 4,80 1-6
СОЭ, мм/ч 12,70 4,37 8,0
Начало свертывания крови, с 79,75 82,67 30-120
Конец свертывания крови, с 130, 25 133, 6 180-300
Тромбоциты, 109/л 231,72 210,9 297
Фибриноген, г/л 3,11 3,21 2-4
ПТИ, протромбированный индекс, % 75,95 73,05 76-104
Гематокрит, % 34,60 39,09 35-49
бина в эритроците осенью была ниже референтных границ. Цветовой показатель крови находился в нижних границах нормы. Значения гематокрита варьировали от нижних границ нормы референтных границ. Значения лимфоцитов были низкие весной и подходили к верхним границам нормы осени, а с/я нейтрофилы имели высокое значение весной и пониженные значения осенью. Показатели моноцитов были ниже нормы. Весной выявлялись высокие данные СОЭ, которые снизились до нормы осени. Ниже референтных границ были величины конца свертывания крови, а тромбоциты находились ниже диапазона нормы. Понижение значения выявились в показателях ПТИ.
Таким образом, при общем напряжении системы крови весной к осени значительная часть показателей вошла в референтные границы. Возможно, выявлялось влияние системы аэробных упражнений в системе ЛРМВ. Кроме того к осени наблюдали физиологические адаптивно-компенсаторные сдвиги в СОЭ, свертывании крови, содержание эритроцитов, эозинофилов. Индекс адаптивного напряжения системы крови весной составлял 0,26 ед., что свидетельствовало о стрессе. Осенью показатель равнялся 0,66 и характеризовал состояние способной активации. Лейкоци-торная формула к возрасту обследуемого достигла полной зрелости. Плотность плазмы весной и осенью была 1050,50 ± 12,18 и 1049,18 ± 11,02 (норма 1048-1055 г/см3). Ее изменения связаны со сдви-
гами обмена воды и влияют на стабильность артериального давления.
Кининовая система влияет на регуляцию местного и общего кровотока и проницаемость сосудистой системы. Взаимодействие калекреины плазмы и ткани (поджелудочной, слюнных желез, почек, стенки кишечника) служит началом и концом свертывания крови с интервалом, превышающим 30 с. Значение этого интервала определяют тромбоциты, создающие арахидоновую кислоту, и показатели гематокрита. Значения тромбоцитов были ниже референтных границ весной и осенью, а гематокрита - весной. Адаптивно-компенсаторные механизмы свертывания крови, вероятно, присутствуют и в других процессах (например, СОЭ, цветовой показатель, фибриноген), на этом фоне рН плазмы крови весной и осенью составлял 7,31 и 7,33 ед. (референтные границы плазмы 7,35-7,45 ед., лимфы 7,3-7,4 ед.). Протромбино-вый индекс связан с факторами, активирующими тромбоциты, и его значения находились в нижних границах, как и содержимое тромбоцитов, следовательно, серотонина высвобождалось недостаточно для вазоконстрикции гладких сосудов, что вызвало сужение артерий и способствовало тром-бообразованию.
Результаты электролитного обмена у пловчих свидетельствовали о низких значениях кальция соответственно весной 2,08 ± 0,05 и 2,23 ± 0,12 (2,25-3,00 ммоль/л), референтные показатели магния
соответствовали 0,73 ± 0,08 и 0,76 ± 0,09 ммоль/л (0,70-0,99 ммоль/л). Концентрация калия равнялась 4,42 ± 0,14 и 4,05 ± 0,11 ммоль/л (3,485,30 ммоль/л), а натрия - 140,38 ± 2,34 и 141,15 ± ± 2,42 ммоль/л (130,5-156,6 ммоль/л). Итак, выявлен дефицит кальция, который восполнялся за счет применения биодобавок кальция (капсулы). Регуляция кальция в организме достигается оптимизацией обмена трийодтиронина и тетрайодтиронина, а также креатинкиназы мышц и сердца. Показатели креатинкиназы мышц весной и осенью соответственно составляли 474,52 ± 9,82 и 475,04 ± 10,03 ммоль/мин/кг (473-483 ед.) и миокарда 37,56 ± ± 2,12 и 98,73 ± 2,14 ммоль/мин/кг (35,1-38,1 ед.). Представленные показатели были соответственно в нижних и верхних референтных границах.
Содержание молочной кислоты варьировало от 1,07 ± 0,03 до 1,02 ± 0,02 ммоль/л (0,991,38 ммоль/л), а рН желудочного сока соответственно было 1,61 ± 0,5 и 1,62 ± 0,06 ед. (1,2-1,7 ед.). Базальное давление сфинктера ОДДИ равнялось весной 41,26 ± 2,94 и осенью 40,81 ± 2,32 min Hg (39-41 min Hg).
Концентрация глюкозы соответственно весной и осенью была 4,35 ± 0,07 и 4,79 ± 0,08 ммоль/л (3,9-6,2 ммоль/л), а содержание гликогенов 14,04 ± ± 1,22 и 14,16 ± 1,18 мг % (11,7-20,6 мг %). Следует отметить, что фермент амилаза расщепляет углеводы до глюкозы, способствует утилизации глюкозы из крови. Кислый желудочный сок подавляет активность амилазы. Значения амилазы весной и осенью соответственно равнялись у юных спортсменок, составляя 13,17 ± 0,97 и 12,55 ± 0,89 г/л (референтные границы 12-32 ед.). Следовательно, показатели находились в нижнем диапазоне нормы.
Холинэстеразная активность связана с аце-тилхолином, величиной рН среды. Ацетилхолин эстераза эритроцитов была относительно стабильной, составляя по сезонам года 260,96 ± 7,88 и 260,64 ± 6,92 ммоль/л (220-278 ед.). При этом рН крови поддерживается буферными системами.
Роль энзимов AST и ALT заключается в катализирующем межмолекулярном переносе аминогруппы между аминокислотами и кетокислотами. Повышение активности аминотрансфераз особенно AST, наблюдается при гепатите, а ALT при сердечной недостаточности. Эти сывороточные ами-нотрансферазы являются ценным диагностическим тестом. В наших исследованиях сезонные значения соответственно составляли 0,25 и 0,20 ммоль/л; 0,18 и 0,20 ммоль/л; AST 12,13 ± 1,32 и 9,55 ± 1,02 (8-40 ил); 9,77 ± 0,99 и 1,06 ± 1,01 (8-30 ил). Коэффициент де Ритиса равнялся 1,58 ± 0,06 и 1,06 ± 0,04 ед. (1,33 ± 0,42 ед.). Полученные данные свидетельствуют о некотором напряжении миокарда весной, а печеночных проявлений осенью.
Билирубин отражает способность печеночных клеток к синтезу (глюкорониды). Вследствие этого происходит увеличение непрямого билирубина.
Билирубин общий весной равнялся 30,70 ± 2,95 и осенний 25,08 ± 2,11 ммоль/л (контроль 8,620,5 ед.), билирубин прямой 8,17 ± 0,86 и 6,16 ± ± 0,78 ммоль/л (2,2-6,1 ед.), билирубин непрямой 22,53 ± 2,74 и 18,92 ± 2,32 ммоль/л (1,710,2 ммоль/л). Следовательно, в печеночных клетках выявлялись определенные нарушения.
Белки, являясь коллоидами, связывают воду и задерживают ее, не позволяя выходить из русла крови. Ряд белков плазмы, в том числе фибриноген, как указывалось выше, является одним из компонентов свертывания крови. Белок плазмы варьировал от весны к осени, составляя 71,59 ± 3,42 и 71,97 ± 3,64 г/л (диапазон контроля 60-85 г/л). Белки плазмы крови являются одной из важнейших буферных систем крови. Эндогенный креати-нин образуется в процессах синтеза в тканях печени, откуда он поступает с кровью в мышечную ткань. Здесь креатинин присоединяет фосфорную группу и превращается в креатининфосфат, и из последнего образуется креатинин. В синтезе креа-тинина участвуют аминокислоты. Он служит диагностирующим фактором в оценке ряда заболеваний, в частности работы почек.
Концентрация креатинина по сезонам года была соответственно 9,98 ± 3,02 и 108,36 ± 3,64 ммоль/л (55-123 ед.), фермент дофамина-гидролиза 28,22 ± ± 1,98 и 28,45 ± 2,04 ммоль/мл/мин (28,0-32,5 ед.). Концентрация мочевины составляла 3,31 ± 0,09 и 5,91 ± 0,14 ммоль/л (2,1-8,2 ед.). Следовательно, все показатели находились в нижних и средних референтных границах. Получаемые данные позволяют судить о том, что спортсменки находились в стадии метаболического напряжения.
В табл. 2 представлены характеристики липидного и водного обмена юных пловчих в весенних и осенних исследованиях.
Как следует из табл. 2, содержание внеклеточной и общей воды находилось соответственно в верхних диапазонах или превосходило референтные границы.
Ключевое значение в энергообеспечении спортсменок отводится триглицеридам, которые были в границах нормы и повышались достоверно к осени (р < 0,01). Низкие показатели выявились в значение ß-липопротеидов, особенно их концентрация в г/л.
Содержание общей воды у пловчих было повышено весной и снижалось существенно осенью (р < 0,05). Показатели ацетилхолина весной и осенью были 81,93 ± 3,14 и 79,64 ± 9,96 Hg/ml (81,1-92,1 ед.). Значение ацетилхолин эстеразы эритроцитов равнялось 260,96 ± 7,80 и 260,74 ± ± 7,69 ммоль/л (220-278 ед.)
Тестостерон мочи весной и осенью соответственно был 9,15 ± 0,99 и 9,50 ± 1,02 H mol/24 hours (6,93-17,34 ед.); эстрогены общие мочи соответственно были 52,92 ± 2,66 и 52,97 ± 2,78 H mol/24 hours (17,98-64,62 ед.). Значение амилазы равнялось соответственно 13,17 ± 0,99 и 12,65 ± 0,79 г/л
Таблица 2
Липидный и водный обмен весной и осенью юных спортсменок и контроль
Показатель
Статис- тика Триглице- риды, ммоль ЛПНП, ммоль/л ЛПОНП, ммоль/л ЛПВП, моль/л Холестерин общий, мл/ммоль/л Р-липо- протеиды, ммоль/л Р-липо- протеиды, f/л Клеточная вода, % 30-45 Общая вода, % 44-60 Внутриклеточная вода, % 17-22
Норма показателей
0,55-1,85 2,35-2,43 0,20-0,52 0,78-1,74 3,11-6,48 17-55 3-6
M ± m 1,00 ± 0,03 1,53 ± 0,07 0,25 ± 0,03 1,34 ± 0,06 3,57 ± 0,09 16,44 ± 1,23 0,67 ± 0,03 41,22 ± 2,02 72,56 ± 1,22 22,61 ± 1,13
M ± m 1,37 ± 0,06 2,27 ± 0,08 0,25 ± 0,03 1,11 ± 0,04 4,98 ± 0,12 18,99 ± 1,69 0,82 ± 0,04 44,40 ± 1,96 66,75 ± 0,43 22,38 ± 1,02
Таблица 3
Показатели системного и органного кровотока юных пловчих
Показатель Весна Осень Контроль
Кровоток миокарда, % 458 4,40 4,32-5,02
Кровоток скелетных мышц, % 13,77 13,76 14,56-16,93
Кровоток головного мозга, % 14,19 14,21 12,82-14,90
Печеночно-портальный кровоток, % 26,14 25,64 20,28-29,86
Почечный кровоток, % 24,38 25,01 21,58-25,09
Кровоток кожи, % 6,79 6,78 7,90-9,19
Кровоток остальных органов, % 8,44 8,36 5,76-6,70
Кровоток миокарда, мл/мин 265,02 254,62 250-290,5
Кровоток скелетных мышц, мл/мин 879,43 878,98 930-1081,4
Кровоток головного мозга, мл/мин 830,14 830,9767 750-871,68
Печеночный кровоток, мл/мин 2178,58 2136,09 1690-2488,33
Почечный кровоток, мл/мин 1615,60 1657,51 1430-1662,6
Кровоток кожи, мл/мин 429,88 429,01 500-581,65
Кровоток остальных органов, мл/мин 549,11 544,27 375-436,15
Мозговой кровоток на 100 г ткани, мл 52,88 52,99 50-60
Кровоток на 1 г щитовидной железы, мл 3,89 3,81 3,7-4,3
Кровоток на 1 г мозговой ткани, мл 3,45 3,387 2,0-3,2
Давление спинномозговой жидкости, мм of Water 151,63 140,46 90-145
Ширина третьего желудочка головного мозга, мм 8,81 8,69 4-6
Сопротивление малого круга кровообращения, дин/см-с 245,215 164,10 140-150
Центральное венозное давление, мм of Water 71,36 78,43 70-150
Время кровообращения большого круга, с 17,20 16,967 16-23
Время кровообращения малого круга, с 4,84 4,60 4,0-5,5
Расходуемая мощность жизнеобеспечения, ккал/кг/мин 4,09 3,25 1,23-4,30
Объем циркулирующей крови, мл/кг 66,67 66,68 68-70
Минутный объем кровообращения, л/мин 3,60 3,63 3,5-4,3
(12-32 ед.). Глютаминовая кислота была соответственно весной и осенью 0,0047 и 0,0046 ммоль/л (контроль 0,0045-0,0055 ед.), а тирозиновая кислота составляла 1,62 ± 0,06 и 1,32 ± 0,05 мг % (1,4—1,8 мг %).
Базальное давление сфинктера Одди определяет гемодинамический эффект. Его показатели равнялись 41,26 ± 2,3 и 40,81 ± 2,02 мм/ч (39-41 мм/ч). Ресинтез триглицеридов происходит в эпителиальных клетках ворсинок тонкой кишки. Они являются высококалорийными веществами.
Базальное давление сфинктера Одди обеспечивает суточную потребность в энергии человека посредством переключения и регуляции жирового и углеводного обменов.
Далее в работе представляем показатели системного и органного кровотока, разные виды давления (спинномозговой жидкости, венозного кровообращения в кругах, сопротивление малого круга кровообращения, дефицит циркулирующей крови, МОК, объем крови и расходуемая мощность жизнеобеспечения) (табл. 3).
Обращаем внимание, что кровоток скелетных мышц был ниже диапазона нормы. Высокие значения наблюдались в почечном кровотоке, кровотоке остальных органов, мозговом кровотоке на 1 г ткани. Вполне вероятно, что это связано с нахождением в водной среде и воздействием на хемо-, баро-, фоторецепторы, рецепторы давления, обеспечивающие необходимый энергетический уровень. Следует отметить, что давление спинномозговой жидкости весной превосходило нормативные показатели. Повышенная ширина третьего желудочка головного мозга, участвующего в регуляции и распределении объема воды в организме, симватно сдвигам водного баланса. Сопротивление малого круга кровообращения превосходило диапазон нормы, что связано с понижением объема циркулирующей крови в сосудах малого круга, а также объемом легких. Следует отметить ряд факторов, определяющих давление жидкостей в организме: осмотическое давление; гидростатическое давление в просвете сосудов под воздействием сил сердечных сокращений; гидродинамическое и онкотическое давление, определяющее перемещение жидкостей из сосудов к тканям и наоборот; проницаемость сосудов, стенок клеток, мембран, связанных с молекулярно-клеточными
процессами; биологический механизм перемещения ионов; активные регуляторные механизмы, определяющие степень потери организмом воды и натрия. Это, прежде всего, почечный механизм регуляции и антидиуретический гормон гипофиза, а также альдостерон [3].
Система органного кровотока по-разному реагирует на интегративные воздействия тренировочных нагрузок, акклиматизацию сезонных и географических факторов. При этом в каждом виде спорта проявляется различная архитектоника взаимосвязей системного и органного кровотока, в том числе и церебрального. Анатомические различия наблюдались в системе внешнего и тканевого дыхания. Вполне очевидно, что эти различия проявляются в связи с неодинаковыми объемами и интенсивностью ДД, экологическими факторами и индивидуальными особенностями.
Наблюдаются совокупные взаимосвязи между показателями кровотока и работоспособностью миокарда, ферментами, легочной вентиляции, газообменом, биоэлементами, гормонами, обеспечивающими спортивную результативность.
В табл. 4 представлены показатели внешнего и тканевого дыхания, кислородтранспортной функции, органного потребления кислорода и выделения СО2.
Таблица 4
Показатели внешнего, тканевого дыхания, скорости окисления, транспорта и органного потребления кислорода и выделения углекислого газа юных пловцов в весенних и осенних исследованиях
Показатель Весна Осень Контроль
Скорость оксигенации, мл/с 264,04 263,37 260-280
Поверхность газообмена, м2 2907,90 2908,68 3500-4300
Дефицит циркулирующей крови, мл 42,02 51,26 0-250
Жизненная емкость легких, см3 5048,28 4959,85 3500-4300
Легочная вентиляция, л/мин 4,34 4,23 4-12
Жизненный объем легких в фазе экспирации, см2 2882,43 3196,83
Максимальный воздушный поток, л/мин 99,91 102,88 74-116
Тест Тиффно, % 78,21 92,91 70-80
Рабочий уровень потребления кислорода, % 62,74 60,95 45-60
Время однократной нагрузки, мин 7,185 9,95 3-10
Дыхательный коэффициент, у. е. 0,89 1,01 0,8-1,2
Транспорт кислорода, мл/мин 1111,47 1083,20 900-1200
Потребление кислорода на 100 г ткани головного мозга, мл 2,37 2,60 2,8-3,4
Насыщение артериальной крови кислородом, % 96.59 97,12 95-98
Потребление кислорода на кг веса, мл/кг/мин 10,033 10,41 4-6
Потребление кислорода, мл/мин 249,31 242,57 200-250
Потребление кислорода миокардом, мл/мин 9,07 9,23 7-10
Индекс тканевой экстракции кислорода, мл 0,35 0,35 0,26-0,34
Выделение углекислого газа, мл/мин 351,19 357,25 119-300
Суммарное содержание углекислого газа в артериальной крови,% 49,123 44,75 32,5-46,6
Содержание углекислого газа в венозной крови, % 63,97 62,67 51-53
Скорость продукции углекислого газа, мл/мин 217,81 259,34 150-340
Индекс сосудистой проницаемости, у. е. 3,96 3,95 4,17-4,34
Как видно из табл. 4, ряд изучаемых показателей выходил за рамки референтных границ: поверхность газообмена, тест Тиффно, рабочий уровень потребления кислорода, потребление кислорода на 100 г ткани головного мозга, потребление кислорода на 1 кг массы тела, индекс тканевой экстракции кислорода, выделение углекислого газа, суммарное содержание углекислого газа в крови, индекс сосудистой проницаемости. Следует отметить, что ряд показателей от весны к осени существенно не изменился, а отдельные увеличили свои значения осенью: насыщение артериальной крови кислородом, дыхательный коэффициент, МВЛ, жизненный объем легких в фазе экспирации, дефицит циркулирующей крови, скорость продукции углекислого газа, выделение углекислого газа, потребление кислорода миокардом и на 1 кг массы тела, на 100 г мозговой ткани.
Наблюдалась относительно низкая дыхательная поверхность эритроцитов, зависящая от объема эритроцита, возраста и пола. Потребление кислорода на 100 г ткани головного мозга связано с окислительно-восстановительными процессами,
перекисного окисления липидов, состоянием щитовидной железы, определяющей транспорт кислорода и потребление его внутренними органами за счет активации Т3 или Т4 гормонов этой железы. Потребление кислорода на 1 кг массы тела связано с активностью трийодтиронина в следующем порядке значимости: миокард, слизистая желудка, печень, гладкие мышцы, почки, диафрагма [3]. Дефицит циркулирующей крови связан с регуляцией водно-солевого обмена, колоидно-онкотиче-ским и гидростатическим давлением.
Скорость оксигенации отражает окислительные процессы в эритроцитах и клетках организма. Зависит от ПОЛ, детерминирующих степень проницаемости клеточных мембран, связана с состоянием печени, ЖКТ и почек.
Полученные в табл. 4 данные функции дыхания, газообмена свидетельствуют и о том, что спортсмен находится в сегодняшней не вполне экологически чистой водной и воздушной среде огромного мегаполиса Урала с наличием металлургических, химических и других производств.
Что касается сердечной деятельности юных спортсменов, то необходимо отметить высокие значения ударного объема весной и осенью: 70,75 ± ± 2,49, 68,73 ± 2,14 мл; интервал Рр ровнялся
0,144 и 0,146 с; значения интервала рт составляли
0,36 и 0,36 с; комплекса соответственно 0,097 и 0,099 с.
Низкие значения выявлялись в показателях сокращения миокарда левого желудочка 50,82 ± ± 2,02 и 52,15 ± 2,40 % (60-85 %). Относительно низкие значения были в величинах систолического АД, соответственно 92,64 ± 3,02 и 100,64 ± ± 3,42 мм рт. ст., при относительно высоких диастолического АД - 68,51 ± 1,98 и 72,90 мм рт. ст. Работа сердца составила 0,928 и 0,853 Дж при
норме 0,692-0,788 Дж. Различия с девочками-пловчихами были в показателях интервалов Рр, рт и комплексе рЯ8. Однако все значения сердечного цикла были в диапазоне нормы [1, 5].
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) во всех сезонах года варьировала и соответственно составляла 141,90 ± 6,54 и 78,40 ± 4,32 мл/массы /1,83 м2 (95-145 ед.). Как видно, весной показатель находится в верхнем диапазоне нормы, а осенью значительно ниже референтных границ. При этом СКФ с учетом веса, пола, возраста обследуемых равнялся 119,6 ± 5,62 и 54,33 ± 3,98 ед. Ингибитор протеаз цистами ИС варьировал от весны к осени, составляя 0,638 ± 0,074 и 1,093 ± 0,09 мг/л (0,60-0,96 ед.). Азот мочевины равнялся 9,25 ± 1,03 и 16,33 ± 1,96 мг/дл (6-23 ед.).
Трансферрин обеспечивает транспорт железа в организме и по сезонам года варьировал, составляя 236,63 ± 6,32 и 219,73 ± 4,99 ед.
Трансферрин (ТФ) выполняет функции переноса железа во все ТФ-зависимые, или несущие рецепторы к данному лиганду клетки, в том числе иммунной. Однако утилизация железа может осуществляться иным путем.
Комплексный фактор реакции митоза составил 4,01 и 3,95 ед. (3,78-3,94 ед.). Следовательно, реакция митоза юных спортсменок превосходила референтные границы.
В заключении необходимо отметить, что гипоксия нагрузки в плавании приводит к нарушениям мышечных клеток, изменяет импульсную активность ДЕ, развивает утомление, проявляющееся гетерохронно в мышечных волокнах с разным типом метаболизма. Наблюдается усиливающийся кровоток и приток кислорода и субстрата для энергетического обеспечения функций клеток, синтеза в них. Повышается активность окислительных ферментов, увеличивается поверхность и размер митохондрий, происходит утолщение мышечного волокна, возрастает число каппиляров, что способствует снижению критического уровня Р02, повышается способность тканей утилизировать кислород при низком его напряжении, использовать кислород из крови вдыхаемого воздуха. Повышается роль системы кислородного режима организма и энергетических затрат систем организма, снижается напряжение при обеспечении мышечной работы [5, 6].
Физиологические колебания содержания общего белка в сыворотке крови зависят от изменения объема жидкой части крови и, в меньшей степени, от синтеза или потери белка. Высокая ДД способствует незначительному повышению в крови содержания общего белка. На концентрацию общего белка в плазме крови влияют дегидратация, водный обмен в сыворотке (величина гематокрита Ш). Следовательно, системообразующие процессы гомеостаза обеспечиваются взаимосвязями звеньев функциональной системы на разных уровнях ее регуляции. Так, креатинкиназа - АТФ
катализирует обратимый перенос фосфатного остатка между АТФ и креатином с образованием АДФ и креатинфосфата. Креатинкиназа (КК) является цитозольным и митохондриальным ферментом, который функционирует в клетках соединительных тканей. Продукт реакции фосфокреатин обеспечивает энергией сокращения и расслабления мышцы, транспорт метаболитов и миоцит. Наибольшее содержание КК отмечено в миокарде и скелетных мышцах.
Высокая активность креатинкиназы в сыворотке крови у спортсменов может коррелировать с интенсивностью продолжительных ДД, сопровождающихся повреждением саркомер [2].
Креатин находится в мышцах, мозгу и в крови в форме фосфокреатина, также в свободном состоянии. Следы креатина в норме обнаруживаются и в моче. Креатин (К) является аггидридом креа-тинина, образуется в основном в мышцах в результате неферментативной дегидратации и де-фосфорилирования креатинфосфата. Выделение К с мочой зависит от тотальных размеров тела (массы, длины). Синтез К происходит в почках и продолжается в печени путем метилирования глико-циклина. Следует также отметить, что отношение белок мочи/креатин, амилаза/креатин мочи, стероидов и катехоламинов используется для учета экскреции многих физиологически значимых соединений.
Ацетилхолин (А) приводит к деполяризации мышечного волокна посредством «включения» потенциала ключевой пластинки. Активизирует быстросокращающиеся и медленносокращающие-ся мышечные волокна (тип II, I). Пресинаптиче-ское тормозящее действие ацетилхолина на пост-синаптическую мембрану сосудистых клеток и напрямую - через эндотелий, опосредуется через М-холинорецепторы. Иннервация коронарных сосудов Р8 нервной системы не однозначна по своей информации. Ацетилхолин вызывает сильную констриктуру изолированных полосок коронарных артерий. Вазодикатация в сосудах скелетных мышц может быть двух видов. Во-первых, предвосхищающих мышечные сокращения посредством симпатической холинергической иннервации. Второй вид связан с мышечной работой. Базальная мембрана содержит белки, выполняющие различные функции. Ацетилхолинэстераза гидролизирует А в базальной мембране. В покое происходит непрерывное выделение А, каждая фаза вызывает слабую деполяризацию мембраны мышечного волокна. Спонтанное выделение А отражает уровень ионов Са2+ в покое в нервном окончании, который регулируется потреблением и выделением Са2+ из митохондрий [8].
Чувствительные нервные окончания мышцы и сухожилия передают информацию головному и спинному мозгу о состоянии мышцы. Во время БТН возрастать в 10 раз. При значительных сокращениях внутримышечное давление может пре-
вышать систолическое. Окисление глюкозы и жиров обеспечивает дополнительное количество АТФ. Креатинфосфат быстро восполняет запасы АТФ. Даже в анаэробных условиях глюкоза может быть частично образована. Расщепление глюкозы завершается циклом лимонной кислоты. В мышечных волокнах глюкоза образуется из гликогена. Энергия «задерживается» в респираторной цепочке. Гидролиз гликогена стимулирует адреналин. Респираторная цепочка содержится во внутренней мембране.
Принцип гликогенной нагрузки используется в спорте, особенно в видах, развивающих выносливость. Однако увеличение содержания гликогена почти вдвое приводит к увеличению расщепления в четырехглавой мышце.
Физиологические процессы и скорость адаптации заключается в фазовости, мобильности и ресурсности (резервы ЧСС, МОЛ, тканевого дыхания ПГД), снижении напряженности, экореализации, не исчерпанных резервных возможностей организма. В динамике прогрессивной адаптации у спортсменов целесообразно выделить периоды физиологического напряжения и адаптированно-сти (стабильная фаза) организма. Каждому периоду присущи свои функциональные изменения и регулирующие энергетические механизмы. Адаптационные процессы перестройки в условиях БПН связаны с изменениями регуляторных механизмов, формированием специальной функциональной системы (СФС), мобилизацией и использованием физиологических резервов организма. Важен диапазон изменения СФС и ресурсов в экстремальных условиях деятельности. Для сохранности организма спортсменов важно выявить механизм неспецифической резистентности организма. Устойчивость, чувствительность звеньев СФС являются маркерами прогнозирования спортивной результативности.
Характер долговременной адаптации у спортсменов с различным уровнем подготовленности отражает активность ферментного пула креатин-киназ, энзимов AST и ALT, глюкозы, гликогена, мочевины. Повышенный кровоток в процессе БТН осуществляется путем увеличения МОК и перераспределения крови между сосудистыми звеньями, в частности, скелетных мышц, печени, мозга, почек, миокарда. Это обеспечивалось центральным и автономным механизмами регуляции, многообразием сосудистых реакций, поддерживающих целесообразный уровень регионального и периферического кровообращения.
Литература
1. Белоцерковская, З.Б. Сердечная деятельность и функциональная подготовленность у спортсменов / З.Б. Белоцерковская, Б.Г. Любина. -М.: Совет. спорт, 2012. - 548 с.
2. Биохимия мышечной деятельности: моногр. / Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.Н. Осипенко,
С.Н. Корсун. - Киев: Олимп. литература, 2000. -496 с.
3. Биохимия человека / А. Марри, Д. Грен-нер, П. Нейес, В. Родуэл. - М.: МНР: Бином, 2009. -741 с.
4. Доскин, В.А. Морфофункциональные константы детского организма /В.А. Доскин, X. Келлер, Н.М. Мураенко. - М.: Медицина, 1997. - 208 с.
5. Исаев, А.П. Спорт и среднегорье: моделирование адаптивных состояний спортсменов: моногр. / А.П. Исаев, В.В. Эрлих. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. - 425 с.
6. Исаев, А. П. Сравнительные значения сердечного цикла в зависимости от вида спорта, возрастных, спортивно-квалификационных и половых особенностей обследуемых / А.П. Исаев, Ю.Б. Ху-
саинова // Современные стратегии развития физической культуры, спорта и оздоровительных технологий: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию Юж.-Урал. гос. ун-та. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. -
С. 121-125.
7. Состояние функции внешнего дыхания легкоатлеток высокой квалификации, специализирующихся в беге на средние дистанции / В.Б. Ежов, В.В. Эрлих, А.П. Исаев, В.А. Обносов // Теория и практика физической культуры. - 2011. -№ 4. - С. 38-41.
8. Alnaes, E. On the roll of mitochondria in transmitter releas from motor nerve terminals / E. Alnaes, R. Rahamimoff // Journal of Physiology. -1975. - № 248. - P. 285-306.
Исаев Александр Петрович, заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой технологий спорта и системного анализа, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Эрлих Вадим Викторович, кандидат биологических наук, доцент кафедры теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Ненашева Анна Валерьевна, доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Шепилов Александр Олегович, соискатель кафедры теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Романова Елена Витальевна, соискатель кафедры теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Поступила в редакцию 5 января 2014 г.
Bulletin of the South Ural State University Series “Education, Healthcare Service, Physical Education” _________________________________2014, vol. 14, no. 1, pp. 34-42
INTEGRATIVE ASSESSMENT OF FUNCTIONAL AND METABOLIC STATE OF FEMALE SWIMMERS AGED 14-16 AT SEASON STUDIES AT PRE-CONTEST PREPARATORY STAGES
A.P. Isaev, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected],
V.V. Ehrlich, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected],
A.V. Nenasheva, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected],
A.O. Scepilov, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected],
E.V. Romanova, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected]
Objective: to provide scientific integrative evidence of development and correction of training process based on aggregative characteristics of functional and metabolic state. We examined girls (aged 14-15) who do competitive swimming. Sportsmen qualification is first class and sub-master sportsman. To obtain aggregative data we used systemic non-invasive analyzer and rapid urine screener. We obtained aggregative results of blood system, metabolic types, connective tissue characteristics, enzyme and hormone activity, systemic and organ circulation. The results of study discovered phases of oxidation processes, glycolysis and transient processes of fatigue. It must be noted that the results of study discovered energy sources
of special functional system of young female swimmers, stability and sensibility of elements of functional system that allows predicting sports performance.
Keywords: blood, metabolic processes, local-regional muscular endurance, bilirubin, circulation, ferments, enzymes, reference limits, hormones.
References
1. Belotserkovskaya Z.B., Lyubina B.G. Serdechnaya deyatel'nost' i funktsional'naya podgotovlennost' u sportsmenov [Cardiac Activity and Functional Preparedness Athletes]. Moscow, Soviet Sport Publ., 2012, 548 p.
2. Volkov N.I., Nesen E.N., Osipenko A.N., Korsun S.N. Biokhimiya myshechnoy deyatel'nosti: monogra-fiya [Biochemistry of Muscle Activity: Monograph]. Kiev, Olympic Literature Publ., 2000, 496 p.
3. Marri A., Grenner D., Neyes P., Roduel V. Biokhimiya cheloveka [Human Biochemistry]. Moscow, Binom Publ., 2009, 741 p.
4. Doskin V.A., Keller Kh., Muraenko N.M. Morfofunktsional'nye konstanty detskogo organizma [Morpho-functional Constants Child’s Body]. Moscow, Medicine Publ., 1997, 288 p.
5. Isaev A.P., Erlikh V.V. Sport i srednegor'e: modelirovanie adaptivnykh sostoyaniy sportsmenov: mono-grafiya [Sport and the Midlands: Simulation of Adaptive Athletes States: Monograph]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2013, 425 p.
6. Isaev A.P., Khusainova Yu.B. Sravnitel'nye znacheniya serdechnogo tsikla v zavisimosti ot vida sporta, vozrastnykh, sportivno-kvalifikatsionnykh i polovykh osobennostey obsleduemykh [Comparative Values of the Cardiac Cycle, Depending on the Sport, Age, Sports Qualifications and Sexual Characteristics Surveyed]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2013, pp. 121-125.
7. Ezhov V.B., Erlikh V.V., Isaev A.P., Obnosov V.A. [Condition of Respiratory Function Athletes Qualifications Specializing in Women's Middle Distance]. Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury [Theory and Practice of Physical Culture], 2011, no. 4, pp. 38-41 (in Russian).
8. Alnaes E., Rahamimoff R. On the Roll of Mitochondria in Transmitter Releas from Motor Nerve Terminals. Journal of Physiology, 1975, no. 248, pp. 285-306.
Received 5 January 2014
