CC BY
33
УДК 796.92: 615.847 DOI: 10.24411/2305-8404-2020-11123
ОБОСНОВАНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ В ГОДИЧНОМ ЦИКЛЕ ПОДГОТОВКИ ЛЫЖНИКОВ-ГОНЩИКОВ
Е.А. Шигина, О.Н. Кудря
Рассмотрен вопрос применения восстановительного средства - транскраниальной электростимуляции в тренировочном процессе квалифицированных лыжников-гонщиков. Выявлено повышение физической работоспособности спортсменов при выполнении нагрузок различной направленности и ускорение процессов срочного восстановления. Раскрыты перспективы и особенности использования транскраниальной электростимуляции в различных периодах подготовки лыжников-гонщиков.
Ключевые слова: лыжные гонки, транскраниальная электростимуляция, сердечно-сосудистая система, восстановление, работоспособность, планирование средств восстановления.
SUBSTANTIATION AND PROSPECTS FOR THE USE OF TRANSCRANIAL ELECTROSTIMULATION IN THE ANNUAL CYCLE OF TRAINING SKIERS-RACERS
Shigina E.A., graduate student, ekaterinashi-gina96@mail.ru, Russia, Omsk, Siberian State University of Physical Education and Sport, Kudrja O.N., doctor of biological sciences, associate professor, head of the department, olga27ku@mail.ru, Russia, Omsk, Siberian State University of Physical Education and Sport
The question of the use of a restorative means of transcranial electrostimulation in the training process of qualified skiers-racers is considered. An increase in the physical working capacity of athletes when performing loads of various orientations and an acceleration of the processes of urgent recovery were revealed. The prospects and features of the use of transcranial electrostimulation in different periods of training of cross-country skiers are presented.
Key words: cross-country skiing, transcranial electrical stimulation, cardiovascular system, recovery, working capacity, planning of recovery means.
интенсивности тренировочной подготовленности спортсменов
Шигина Екатерина Андреевна, аспирант, ekaterinashigina96@mail.ru, Россия, Омск, Сибирский государственный университет физической культуры и спорта,
Кудря Ольга Николаевна, д-р биол. наук, доц., зав. кафедрой, olga27ku@mail.ru, Россия, Омск, Сибирский государственный университет физической культуры и спорта
Лыжные гонки относятся к видам спорта, где спортивный результат во многом зависит от уровня развития выносливости. Как известно, лимитирующим фактором развития данного качества являются функциональные резервы сердечно-сосудистой системы спортсменов. Повышение окислительных возможностей сердечно-сосудистой системы (ССС) является предопределяющим фактором роста спортивного результата и становится одной из основных задач тренировочного процесса в циклических видах спорта «на выносливость», в частности в лыжных гонках [1]. Решением этой задачи становится увеличение объема и нагрузки, что способствует росту уровня
На этапе совершенствования спортивного мастерства величина физической нагрузки достигает максимальных значений, спортсмены не могут справиться с ней за счет собственных физиологических ресурсов. Возможности организма не являются безграничными, поэтому в опре-деленный момент наступает физиологическое состояние - хроническое утомление, которое, если не принять профилактических мер, может перейти в патологическое состояние - перетренированность. Становится необходимым включение в систему подготовки лыжников-гонщиков дополнительных средств восстановления, к которым относятся не только педагогические, но и медико-биологические средства. В практике спорта дополнительные средства используются с целью повышения работоспособности, восстановления систем организма и снижения рисков переутом -ления.
Существует множество дополнительных восстановительных средств в спорте, имеющих различную направленность и степень воздействия. Изучение эффектов транскраниальной электростимуляции импульс -ным током (ТЭС) позволило сформулировать перспективы применения данного средства в тренировочном процессе лыжников-гонщиков. Данное средство основано на электрическом воздействии импульсных токов на защитные структуры головного мозга с последующим выделением нейро -пептида в-эндорфина и нейромедиатора серотонина, что оказывает седа-тивное действие. ТЭС не имеет побочных эффектов, однако его использо -вание запрещено людям, имеющих заболевания эпилептического характера или вживленные электростимуляторы.
Исследование проводилось на базе межкафедральной научно -исследовательской лаборатории «Медико-биологическое обеспечение спорта высших достижений» Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, в котором приняли участие 22 квалифицированных лыжника-гонщика: I разряд (n=16), КМС (n=6). Спортсмены участвовали в двух обследованиях с перерывом 1-2 дня. Первое обследование проводилось с целью изучения функционального состояния спортсменов без использования дополнительных средств, включало обследование сердечно-сосудистой системы в состоянии относительного покоя, во время выполнения физической нагрузки на велоэргометре и в процессе восстановления. Второе обследование предполагало применение одного сеанса ТЭС с использованием прибора «ТРАНСАИР-5» («Центр-ТЭС», г. Санкт-Петербург) в течение 20 мин перед физической нагрузкой. Изучение функционального состояния спортсменов перед выполнением тестирования (фоновые данные) позволило исключить сопутствующие факторы, способные повлиять на результат. Для определения физической работоспособности использовался тест PWC170 с третьей ступенью нагрузки в субмаксимальной зоне мощности (W^). В период выполнения физической нагрузки и после теста
проводилась регистрация показателей сердечно-сосудистой системы с целью выявления эффектов ТЭС. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакетов программ «Statistica 6.0» и «Microsoft Excel 2007». При непараметрическом распределении переменных использовался метод по критерию Вилкоксона для зависимых переменных (p<0,05). Фактические данные представлены в виде средней арифметической (М) и ее ошибки (m).
Спортсмены сразу после проведения сеанса ТЭС отмечали спокой -ствие и сонливость. По их субъективным ощущениям выполнять физиче -скую нагрузку было сравнительно легче после применения ТЭС, чем при первом обследовании.
Результаты исследования показали повышение физической работоспособности как при выполнении нагрузки в большой зоне мощности (PWCi7o), так и при выполнении нагрузки в субмаксимальной зоне мощности (W^ö) (табл. 1). Расчет максимального потребления кислорода (МПК) проводился по результатам функциональной пробы PWC170.
Таблица 1
Изменение физической работоспособности лыжников-гонщиков после проведения сеанса ТЭС (М±т)
Показатели Без проведения ТЭС После проведения ТЭС
PWC170 Абс., кгм/мин 1466,02±269,6 1565,4±264,1**
Отн., кгм/мин/кг 20,33±3,3 21,8±3,3**
Wсуб Абс., кгм/мин 2439,55±360,4 2472,3±379,1*
Отн, кгм/мин/кг 33,99±5,3 34,44±5,5*
МПК Абс., л/мин 4,3±0,6 4,51±0,6**
Отн., мл/мин/кг 59,7±7,5 62,94±7,7**
Примечание: * - данные статистически достоверны (p<0,05) между показателями
тестирования без проведения сеанса ТЭС и с воздействием ТЭС; ** -данные статистически достоверны (р<0,01) между показателями тестирования без проведения сеанса ТЭС и с воздействием ТЭС.
Увеличение МПК при снижении ЧСС после использования сеанса ТЭС свидетельствует о повышении сократительной способности миокарда. Такая адаптация к нагрузке в лыжных гонках является наиболее благопри -ятной [2]. Воздействие сеанса ТЭС способствовало повышению МПК, но при этом снижению индекса двойного произведения (ДП) (табл. 2). Полученная реакция свидетельствует о повышении адаптационных возможно -стей ССС к нагрузке после применения сеанса ТЭС, так как снижение ДП характеризует более экономную работу сердца. Сердечно-сосудистая система при меньшей затрате энергии транспортирует больше кислорода к работающим мышцам.
Таблица 2
Изменение показателей сердечно-сосудистой системы лыжников-гонщиков в период выполнения физической нагрузки (M±m)
Ступень нагрузки
Показатели Первая Вторая Третья
без ТЭС после ТЭС без ТЭС после ТЭС без ТЭС после ТЭС
ЧСС (в конце 112,8 106,2 154,4 148,18 177,18 177,5
нагрузки), уд/мин ±8,8 ±9 1** ±8,0 ±8,9** ±8,8 ±9,5
ЧСС (среднее 105,8 100,5 139,4 133,5 151,6 149,8
знач.), уд/мин ±7,6 ±4,9 ±4,8 ±3,4 ±8,7 ±9,2
ПД, мм рт.ст 73,6 ±16,5 71,36 ±13,29 116,8 ±28,01 111,8 ±28,9 138,4 ±29,3 136,1 ±26,4
ДП, усл. ед. 157,6 ±18,4 144,02 ±15,7** 249,9 ±38,7 238,2 ±30,7* 308,5 ±40,01 302,6 ±31,8
МОК, л/мин 9,68 9,13 18,55 17,11 24,22 24,15
±1,5 ±1,3 ±3,2 ±3,6* ±4,6 ±4,1
Примечание: * - данные статистически достоверны (р<0,05) между показателями
тестирования без проведения сеанса ТЭС и с воздействием ТЭС; ** -данные статистически достоверны (р<0,001) между показателями тестирования без проведения сеанса ТЭС и с воздействием ТЭС.
Восстановительные средства имеют различную степень воздейст -вия на организм спортсменов: локальное и глобальное (общее действие). Доказано, что первая группа средств широко применяется в середине мик -роцикла для снижения местного утомления в определенной системе организма или ее звена. Средства глобального воздействия эффективнее использовать после выполнения большого объема физической нагрузки, чтобы снизить возбудимость центральной нервной системы [3]. Транскра -ниальная электростимуляция является средством общего воздействия и имеет свойство, способствующее снижению адренергической активности и повышению тонуса блуждающего нерва [4, 5].
Сеанс ТЭС, проведенный до физической нагрузки, способствует ускорению процессов восстановления, что выражается в снижении гемо-динамических показателей - частоты сердечных сокращений, пульсового давления, двойного произведения, систолического объема и в незначи-тельной степени минутного объема крови (табл. 3). Регистрация показате -лей производилась на 3-й, 10-й и 20-й минутах после выполнения физической нагрузки.
Полученные в результате исследования эффекты транскраниальной электростимуляции импульсным током позволяют выявить перспективные направления использования и дальнейшего изучения данного средства в тренировочном процессе квалифицированных лыжников-гонщиков.
Таблица 3
Изменение показателей сердечно-сосудистой системы лыжников-гонщиков после физической нагрузки (М±т)
Показатели 3-я мин 10-я мин 20-я мин
без ТЭС после ТЭС без ТЭС после ТЭС без ТЭС после ТЭС
ЧСС, уд/мин 104,95 ±13,7 101,05 ±15,1* 93,77 ±10,7 90,32 ±11,8* 89,32 ±10,7 84,7 ±13,03*
ПД, мм рт.ст 109,77 ±29,2 106,6 ±23,9 67,18 ±18,3 61,73 ±13,4 49,37 ±8,6 45,55 ±13,3
ДП, усл. ед. 162,8 ±23,9 156,03 ±31,1* 117,11 ±16,4 110,81 ±19,8* 104,37 ±15,0 97,51 ±18,6
СО, мл 116,37 ±21,3 113,82 ±24,6 87,85 ±16,9 83,48 ±12,9 75,22 ±9,4 74,41 ±8,9
МОК, л/мин 12,17 ±2,4 11,53 ±3 8,22 ±1,7 7,57 ±1,6 6,53 ±1 6,24 ±1,4
Примечание: * - данные статистически достоверны (р<0,05) между показателями тестирования без проведения сеанса ТЭС и с воздействием ТЭС.
В исследованиях В.Ф. Пешкова показано, что применение восста -новительных средств целесообразно, если эффект тренировочного занятия зависит не от глубины утомления, а от суммарного объема работы, выполненной для решения поставленных тренировочных задач [6]. На наш взгляд, выявленный эргогенный эффект, получаемый в результате эконо -мизации деятельности ССС после использования ТЭС, целесообразно использовать на этапе «вкатывания» [7] (подготовительный период, специально-подготовительный этап). Данный этап реализуется в предсоревнова-тельном мезоцикле и характеризуется значительным увеличением объема циклической нагрузки специальной направленности при снижении интенсивности. Основными задачами в это время для спортсменов являются улучшение технико-тактической подготовленности, повышение уровня специальной подготовленности при выполнении нагрузки аэробной направленности (повышение МПК при специальной работе), развитие окислительных возможностей мышечных волокон [7]. Большой объем нагрузки может провоцировать нарушения в работе сердечно-сосудистой системы (изменение ЭКГ, нарушение метаболических процессов и т. д.), что при необоснованном увеличении объема тренировочных нагрузок может привести к переутомлению и перенапряжению организма. На этапе «вкатывания» объем циклической работы имеет большое значение, поэтому целесообразно применять ТЭС как дополнительное средство повышения работоспособности и восстановления между занятиями. Схема использования сеанса ТЭС на этапе «вкатывания»: 20 мин, сила тока - до 3 мА; непосредственно перед выполнением физической нагрузки, так как наибольший эффект достигается к 30-й минуте после окончания воздейст-
вия и сохраняется в течение суток [8]. Стандартный курс, применяемый в клинической практике, состоит из 6-12 процедур. Ограничения количества сеансов ТЭС - до 50-60 раз в год, что указано разработчиками. Этап «вкатывания» в среднем длится от трех до четырех недель, поэтому применение ТЭС возможно использовать от 2 до 3 раз в неделю.
По мнению В.У. Аванесова и В.Ф. Пешкова, средства восстановления нецелесообразно использовать в интенсивной фазе восстановитель -ного периода (в течение двух часов после занятия), так как это оказывает дополнительную нагрузку на организм спортсменов и не способствует повышению эффективности восстановительных реакций. При эффективном подходе дополнительное средство рекомендуется использовать через 2-3 ч после окончания тренировочного занятия [3, 6]. Вследствие такого способа восстановление протекает быстрее, формируются необходимые адаптаци -онные изменения в организме от выполненной нагрузки. Исходя из этого, своевременным использованием сеанса ТЭС является соревновательный период, когда лыжники-гонщики соревнуются на пределе своих возможностей. Лыжные гонки - это вид спорта, где в работе принимают участие все основные мышечные группы, поэтому утомление спортсмена является глобальным [9]. Плотный график соревнований в лыжных гонках квалифицированных спортсменов не позволяет им полностью восстановиться. Сеанс ТЭС через 2-3 ч после соревнований способствует ускорению процессов восстановления сердечно-сосудистой системы. Кроме того, ТЭС возможно использовать непосредственно перед стартом для достижения эффектов повышения физической работоспособности.
В переходном периоде основной задачей является восстановление организма спортсменов для работы в следующем тренировочном макроцикле [10]. В этом периоде имеются 2-4 микроцикла восстановительной и профилактической направленности. Использование ТЭС в качестве средства восстановления для спортсменов является рациональным решением, так как этот метод характеризуется незначительным количеством противо -показаний, отсутствием побочных эффектов, удобством применения и неинвазивностью [11, 12].
Выводы. Основным лимитирующим фактором роста спортивного результата в лыжных гонках является состояние кардиореспираторной системы. В ходе исследования было выявлено повышение физической работоспособности и ускорение процессов срочного восстановления у лыжников-гонщиков после сеанса транскраниальной электростимуляции. Исходя из полученных результатов, перспективными направлениями ис -пользования ТЭС в годичном цикле подготовки квалифицированных лыжников-гонщиков являются следующие периоды:
- в подготовительном периоде на специально-подготовительном этапе («вкатывание»), когда необходимо выполнить большой объем цик-
лической работы: сеанс TЭC в течение 20 мин перед началом тренировочного занятия (2-3 раза в неделю) - повышение физической работоспособности и сокращение времени восстановления;
- в соревновательном периоде: 1) через 2-3 часа после соревнований - ускорение процессов восстановления; 2) непосредственно перед стартом на соревнованиях - повышение физической работоспособности за счет оптимизации деятельности сердечно-сосудистой системы;
- в переходном периоде как средство глобального действия с целью восстановления организма спортсменов и подготовку его к следующему тренировочному макроциклу.
Список литературы
1. Mищенко В., Полищук Д. Проблемы и перспективы совершенствования специальной выносливости квалифицированных спортсменов // Вестник спортивной науки. 2004. № 2. С. 8-12.
2. Баранова Е.А., ^пилевич Л.В. Функциональная адаптация сер -дечно-сосудистой системы у спортсменов, тренирующихся в циклических видах спорта // Вестник Омского государственного университета. 2014. № 383. С. 176-179.
3. Аванесов В.У., Аралов В.И. Научно-методические основы использования физических средств восстановления в циклических видах спорта // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. 2014. № 3 (109). С. 7-10.
4. Caffrey J.L., Mateo Z., Napier L.D. Intrinsic cardiac enkephalins inhibit vagal bradycardia in the dog // American Journal of Physiology. 1995. Vol. 268. P. 848-855.
5. Randich A., Thurston C.L., Ludwig P.S. Antinocicepation and cardiovascular responses produced by intravenous morphine: the role of vagal afferents // Brain Research. 1991. Vol. 543. P. 256-270.
6. Пешков В.Ф. Обоснование темы «Планирование средств восста -новления в спорте» дисциплины «Tеория и методика восстановительных средств» // Вестник Омского государственного университета. 2019. № 441. С. 213-219.
7. Шишкина А.В., Tарбеева НМ. Вкатывание: планирование подготовки квалифицированного лыжника-гонщика // Tеория и практика физической культуры. 2008. № 11. С. 44-46.
8. Mилостной Ю.П. Особенности гемодинамики и эмоционального состояния дзюдоистов после интенсивной нагрузки и их коррекция с использованием транскраниальной электростимуляции: автореф. дис. ... канд. биол. наук. ^рск, 2007. 22 с.
9. Носова Я.В., Филина И.А. Влияние повторной тренировки на скоростно-силовую подготовку лыжников-гонщиков // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 3. С. 66-70.
10. Чурикова Л.Н., Петренко М.Я., Аралов В.И. Применение средств восстановления в годичном макроцикле тренировки пловцов и лыжников-гонщиков // Культура физическая и здоровье. 2018. № 1 (65). С. 56-58.
11. Опыт применения транскраниальных методик электростимуля -ции для лечения детей с невротическими расстройствами / С.В. Долинина [и др.] // Современные технологии в педиатрической практике: сб. науч. трудов науч.-практ. конф. / под ред. И.А. Давыдкина. Самара: Акцент, 2015. С. 90-92.
12. Артамонова О.И., Коптева Н.А., Фатхутдинова Э.Т. Применение транскраниальной электростимуляции в лечении нейроциркуляторного синдрома вегетативной дисфункции у подростков // Современные аспекты здравоохранения: достижения и перспективы: сб. науч. трудов межрегто-нал. науч.-практ. мед. конф. / под ред. П.С. Дегтярь. Ульяновск: Артишок, 2017. С. 387-388.
References
1. Mishchenko V., Polishchuk D. Problemy i perspektivy sovershenstvovaniya special'noj vynoslivosti kvalificirovannyh sportsmenov [Problems and prospects of improving the special endurance of qualified athletes] // Vestnik sportivnoj nauki [Bulletin of sports science]. 2004. No. 2. P. 8-12.
2. Baranova E.A., Kapilevich L.V. Funkcional'naya adaptaciya serdechno-sosudistoj sistemy u sportsmenov, treniruyushchihsya v ciklicheskih vidah sporta [Functional adaptation of the cardiovascular system in athletes training in cyclic sports] // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Tomsk State University]. 2014. No. 383. P. 176-179.
3. Avanesov V.U., Aralov V.I. Nauchno-metodicheskie osnovy ispol'zovaniya fizicheskih sredstv vosstanovleniya v ciklicheskih vidah sporta [Scientific and methodological foundations of the use of physical means of recovery in cyclic sports] // Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta [Scientific notes of P.F. Lesgaft]. 2014. No. 3 (109). P. 7-10.
4. Caffrey J.L., Mateo Z., Napier L.D. Intrinsic cardiac enkephalins inhibit vagal bradycardia in the dog // American Journal of Physiology. 1995. Vol. 268. P. 848-855.
5. Randich A., Thurston C.L., Ludwig P.S. Antinocicepation and cardiovascular responses produced by intravenous morphine: the role of vagal afferents // Brain Research. 1991. Vol. 543. P. 256-270.
6. Peshkov V.F. Obosnovanie temy «Planirovanie sredstv vosstanovleniya v sporte» discipliny «Teoriya i metodika vosstanovitel'nyh sredstv» [Substantiation of the theme "Planning means of rehabilitation in sports" of the discipline "Theory and methodology of rehabilitation means"] // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Tomsk State University]. 2019. No. 441. P. 213-219.
7. Shishkina A.V., Tarbeeva N.M. Vkatyvanie: planirovanie podgotovki kvalificirovannogo lyzhnika-gonshchika [Rolling in: planning the training of a qualified skier-racer] // Teoriya i praktika fizicheskoj kul'tury [Theory and practice of physical culture]. 2008. No. 11. P. 44-46.
8. Milostnoj Yu.P. Osobennosti gemodinamiki i emocional'nogo sostoyaniya dzyudoistov posle intensivnoj nagruzki i ih korrekciya s ispol'zovaniem transkranial'noj elektrostimulyacii [Features of hemodynamics and emotional state of judokas after intense exercise and their correction using transcranial electrical stimulation]: author. dis. ... cand. biol. sciences. Kursk, 2007. 22 p.
9. Nosova Ya.V., Filina I.A. Vliyanie povtornoj trenirovki na skorostno-silovuyu podgotovku lyzhnikov-gonshchikov [Influence of repeated training on speed-strength training of skiers-racers] // Izvestiya Velikolukskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii [Bulletin of the Velikie Luki State Agricultural Academy]. 2015. No. 3. P. 66-70.
10. Churikova L.N., Petrenko M.Ya., Aralov V.I. Primenenie sredstv vosstanovleniya v godichnom makrocikle trenirovki plovcov i lyzhnikov-gonshchikov [The use of rehabilitation means in the annual macrocycle of training swimmers and skiers-racers] // Kul'tura fizicheskaya i zdorov'e [Physical culture and health]. 2018. No. 1 (65). P. 56-58.
11. Opyt primeneniya transkranial'nyh metodik elektrostimulyacii dlya lecheniya detej s nevroticheskimi rasstrojstvami [Experience in the use of transcranial electrostimulation techniques for the treatment of children with neurotic disorders] / S.V. Dolinina [et al.] // Modern technologies in pediatric practice: collection of articles. scientific. works of scientific. practical conf. / ed. I.A. Davydkin. Samara: Accent, 2015. P. 90-92.
12. Artamonova O.I., Kopteva N.A., Fathutdinova E.T. Primenenie transkranial'noj elektrostimulyacii v lechenii nejrocirkulyatornogo sindroma vegetativnoj disfunkcii u podrostkov [The use of transcranial electrical stimulation in the treatment of neurocirculatory syndrome of autonomic dysfunction in adolescents] // Modern aspects of public health: achievements and prospects: collection of articles. scientific. works of mezhregtonal. scientific-practical honey. conf. / ed. P.S. Tar. Ulyanovsk: Artichoke, 2017. P. 387-388.
