CC BY
8СПОРТИВНАЯ МЕДИЦИНА
Дата публикации: 01.09.2022 Publication date: 01.09.2022
DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_02_3 DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_02_3
УДК 612.813; 796/799; 796.015.576 UDC 612.813; 796/799; 796.015.576
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ВЕГЕТАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ ПО НАПРАВЛЕННОСТИ ВИДОВ СПОРТА В СРЕДНЕГОРЬЕ С.М. Абуталимова, Ю.В. Кушнарева, А.В. Абрамцова, А.Н. Попов
ФГБУ «Северо-Кавказский федеральный научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства», г. Ессентуки, Россия
Аннотация. Тренировочный процесс в условиях среднегорья имеет ряд положительных преимуществ, наиболее важными из которых являются повышение функциональных возможностей и работоспособности спортсменов. При этом адаптация организма атлетов к условиям внешней среды часто сопровождается напряжением функциональных систем. Целью работы явилось исследование особенностей функционального состояния систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности у высококвалифицированных спортсменов различных по направленности видов спорта в среднегорье. Результаты исследования показали большее напряжение вегетативной нервной регуляции у игроков в бейсбол. При этом, у спортсменов подводного спорта обнаружено снижение уровня насыщения крови кислородом. Параметры гемодинамики всех спортсменов находились в пределах нормы, однако, были выявлены более высокие параметры у атлетов циклических видов спорта. Ключевые слова: спортсмены, среднегорье, адаптация, легкая атлетика, тяжелая атлетика, триатлон, бокс, подводный спорт, бейсбол, ски-альпинизм, судомоторный анализ, гемодинамика, вариабельность сердечного ритма.
FEATURES OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE VEGETATIVE MUSCULAR ACTIVITY SUPPORT SYSTEMS IN ELITE ATHLETES OF VARIOUS SPORTS IN THE MIDDLE ALTITUDE
S.M. Abutalimova, Yu.V. Kushnareva, A.V. Abramtsova, A.N. Popov
FSBI "North-Caucasian Federal Research-Clinical Center of the FMBA of Russia", Essentuki, Russia
Annotation. The training process in the conditions of the middle altitude has a number of positive advantages, the most important of which is to increase the functionality and performance of athletes. At the same time, the adaptation of the athletes' body to environmental conditions is often accompanied by stress of functional systems. The aim of the work was to study the features of the functional state of the vegetative muscular activity support systems in elite athletes of various sports in the middle altitude. The results obtained demonstrated a greater stress of the autonomic nervous regulation in baseball players. At the same time, the athletes of underwater sports revealed a decrease in the level of blood oxygen saturation. The hemodynamic parameters of all athletes were within the normal range. However, higher parameters were identified in athletes of cyclic sports in comparison with acyclic and situational ones.
Keywords: athletes, middle altitude, adaptation, track-and-field, weightlifting, triathlon, boxing, underwater sports, baseball, ski mountaineering, sudomotor analysis, hemodynamics, heart rate variability.
Введение. Высокая эффективность тренировочного процесса в условиях среднегорья связана с повышением функциональных резервов и возможностей организма спортсменов [1-3]. Ученые отмечают, что такие тренировки наиболее
высокоспецифичны и повышают уровень подготовленности у спортсменов циклических видов спорта, тренирующих выносливость [4-5]. Наряду с этим, интенсивные тренировки в среднегорье без учета функционального состояния спортсменов вызывают
высокий риск напряжения адаптационных процессов и ухудшения функционального состояния [6-7]. В связи с чем, исследование механизмов и проявлений адаптации организма систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности спортсменов к условиям среднегорья в период интенсивных физических нагрузок является актуальным направлением в спортивной медицине и спортивной физиологии [8-9].
Целью работы явилось исследование особенностей функционального состояния систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности у высококвалифицированных спортсменов, различных по направленности видов спорта, в среднегорье.
Методы и организация исследования. Исследование проводилось в Центре медико-биологических технологий ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России в городе Кисловодске на горе Малое седло (высота -1240 м) во время учебно-тренировочных сборов на 3-5 сутки пребывания на базе ФГБУ «Юг Спорт». В исследовании приняли участие спортсмены специализаций: легкая атлетика (7 человек), тяжелая атлетика (7 человек), подводный спорт (13 человек), бейсбол (26 человек), тхэквондо (6 человек), ски-альпинизм (17 человек), бокс (10 человек), триатлон (7 человек). Всего 93 человека, из них женского пола - 36, мужского - 57. Квалификация спортсменов - кандидат в мастера спорта (КМС), мастер спорта (МС), мастер спорта международного класса (МСМК). Средний возраст -23,2±4,9 лет.
Исследование функционального состояния спортсменов проводилось на аппаратно-программном комплексе ESTECK System Complex (LD Technology, USA). Анализировались следующие показатели: 9-10 SDC+, 10-9 SDC— кожно-гальваническая реакция в сегменте «голова»; 11-12 SDC+, 12-11 SDC- - кожно-гальваническая реакция в сегменте «руки»; 13-14 SDC+, 14-13 SDC- -кожно-гальваническая реакция в сегменте «ноги»; HF - мощность вариабельности сердечного ритма (ВСР) в диапазоне высоких частот (0,15-0,4 Гц); LF - мощность ВСР
в диапазоне низких частот (0,04-0,15Гц); LF/HF - баланс активности симпатической/парасимпатической нервной системы; стресс-индекс - потребность сердечной мышцы в кислороде, связанная с работой сердца; SDNN - стандартное отклонение кардиоинтервалов; SpO2 - уровень насыщения артериальной крови кислородом; индекс жесткости - индикатор жесткости крупных артерий; индекс отражения - индикатор жесткости малых и средних артерий; AI - индекс аугментации; ПСС - периферическое сосудистое сопротивление; CO -сердечный выброс; CI - индекс объемной скорости кровотока; MAP - среднее артериальное давление; VO2 - показатель нарушения поглощения кислорода из системы микроциркуляции.
Статистическая обработка данных исследований выполнялась с использованием программы Statistica 10.0. Использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни для оценки различий между двумя независимыми группами.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ судомоторной функции у спортсменов в первые дни пребывания в условиях среднегорья позволил выявить более высокие значения у пловцов в сегменте «9-10 SDC+ голова» (43,0±6,7 microSi) и в сегменте «10-9 SDC-голова» (42,9±6,6 microSi), в сравнении с тхэкондистами («9-10 SDC+ голова» -18,3±6,3 microSi, р<0,04) и ски-альпини-стами («9-10 SDC+» - 22,9±3,9 microSi, р<0,03) («10-9 SDC-» - 22,5±4,0 microSi, р<0,02). Кроме того, у спортсменов, специализирующихся в тхэквондо, в сегменте «9-10 SDC+ голова» (18,3±6,3 microSi) и в сегменте 10-9 SDC- «голова» (18,8±6,4 microSi) показатели кожногальва-нической реакции ниже, чем у бейсболистов («9-10 SDC+» - 45,2±3,3 microSi, р<0,004; «10-9 SDC-» - 45,1±3,4 microSi, р<0,04). В отведении «10-9 SDC- голова» выявлены статистически значимые различия между показателями ски-альпинистов (22,5±4,0 microSi) и боксеров (37,6±5,7 microSi, р<0,04) (рис.1).
60 50 40 30 20 10 0
9-10 SDC+ I Тхэквондо ■ Подводный спорт
10-9 SDC-
I Ски-альпинизм ИБокс ■ Бейсбол
Рис. 1. Сравнительный анализ параметров судомоторной функции в сегменте «голова» у спортсменов специализаций: тхэквондо, подводный спорт, ски-альпинизм, бокс, бейсбол в
первые дни пребывания в среднегорье
Наиболее высокая сегментарная реакция на уровне рук в отведении «11-12 SDC+» наблюдалась у бейсболистов (71,4±0,9 microSi), которая отличалась от показателей тхэквондистов
(65,0±2,3 microSi, р<0,03), пловцов (64,9±2,2 microSi, р<0,006), тяжелоатлетов (63,2±4,1 microSi, р<0,02) и боксеров
(55,0±4,5 microSi, р<0,0001). Наиболее низкие значения кожногальванической реакции в этом отведении выявлены у боксеров. Они отличались не только от параметров бейсболистов, но и от аналогичных показателей легкоатлетов (68,3±1,9 microSi, р<0,02) и триатлонистов (67,5±3,1 microSi, р<0,02) (рис. 2).
so
15 70 6i №
5С ■15 -fO
1111
I
I
11-12 SDO
■ Ткзквондо ■ Легкая атлет! шэ ■ Подводны й спорт■ Трнатлон
Тяжелая атлетика ■ Сн(-альпиш1зм "Бокс РЕейсСол
Рис. 2. Сравнительный анализ параметров судомоторной реакции в сегменте «руки» в отведении «11-12 SDC+» у спортсменов специализаций: тхэквондо, легкая атлетика, подводный спорт, триатлон, тяжелая атлетика, ски-альпинизм, бокс, бейсбол в первые дни
пребывания в среднегорье
Анализ судомоторной реакции в сегменте «руки» в отведении «12-11 БОС-» показал более высокие параметры у спортсменов-легкоатлетов (82,9±1,5 microSi) в сравнении со спортсменами специализаций подводный спорт (74,6±3,0 microSi, р<0,04), триатлон (74,0±3,1 microSi,
р<0,02), ски-альпинизм (69,0±3,1 microSi, р<0,01), бокс (65,1±5,3 microSi, р<0,006). Кроме того, имелись достоверные отличия между группами спортсменов бокса (65,1±5,3 microSi) и бейсбола (79,2±1,0 microSi, р<0,01) (рис. 3).
Рис. 3. Сравнительный анализ параметров судомоторной реакции в сегменте «руки» в отведении «12-11 БОС-» у спортсменов специализаций: легкая атлетика, подводный спорт, триатлон, тяжелая атлетика, ски-альпинизм, бокс, бейсбол в первые дни пребывания в
среднегорье
Исследование кожно-гальванической реакции на уровне ног в отведении «13-14 SDC+» показало, что параметры судомоторной реакции боксеров (62,0±2,1 microSi) отличаются от аналогичных параметров триатлонистов (68,5±1,6 microSi, р<0,02) и бейсболистов (68,7±1,9 microSi, р<0,02). В отведении «14-13 БОС-» показатели легкоатлетов (85,3±2,9 ш1его81) выше, чем у пловцов (74,8±2,2 microSi, р<0,02), триатлонистов (76,2±2,0 microSi, р<0,04) и боксеров (75,0±3,7 microSi, р<0,03).
При исследовании вариабельности сердечного ритма было выявлено, что ЧСС у бейсболистов (84,1±1,7 уд/мин) выше, чем у триатлонистов (76,4±4,3 уд/мин, р<0,01). Кроме того, значения стандартного отклонения длительности кардиоинтервалов у
бейсболистов (48,3±2,4 мс) ниже, в сравнении с пловцами (59,8±4,4 мс, р<0,04) и легкоатлетами (58,1±4,6 мс, р<0,01).
Изучение мощности вариабельности сердечного ритма в диапазоне высоких и низких частот позволило выявить более высокие значения волн низкой частоты у бейсболистов (39,0±2,2 Гц), в сравнении с пловцами (29,7±3,4 Гц, р<0,007). Кроме того, значения соотношения волн низкой частоты к высоким также выше у бейсболистов (1,4±0,1 Гц), что свидетельствует о большей активности симпатического отдела вегетативной нервной регуляции, чем у пловцов (0,9±0,1 Гц, р<0,01). Об этом свидетельствуют и более высокие значения индекса напряжения (бейсбол - 142,2±13,0, подводное плавание - 111,4±21,0, р<0,05).
Рис. 4. Сравнительный анализ параметров судомоторной реакции в сегменте «руки» в отведении «14-13 ББС-» у спортсменов специализаций: легкая атлетика, подводный спорт, триатлон, бокс в первые дни пребывания в среднегорье
Показатели гемодинамики в первые дни пребывания в среднегорье также отличались у спортсменов разных видов спорта. Так, было выявлено, что индекс жесткости крупных артерий у легкоатлетов (6,6±0,2) выше, чем у групп спортсменов тхэквондо (5,9±0,1 м/с, р<0,02), тяжелой атлетики (6,0±0,01 м/с, р<0,04) и бокса (5,8±0,2 м/с, р<0,02).
Обнаружены статистически значимые различия значений периферического сосудистого сопротивления между спортсменами групп подводного спорта (1253±43 дин*с/см2), бейсбола (1053,8± 24,5 дин*с/см2, р<0,0004), тхэквондо (1043,6±41,4 дин*с/см2, р<0,009) и тяжелой атлетики (1247,9±49,3 дин*с/см2, р<0,02) (рис. 5).
Рис. 5. Параметры периферического сосудистого сопротивления у спортсменов групп: тяжелая атлетика, тхэквондо, бейсбол, подводный спорт в первые дни пребывания
в среднегорье
Параметры сердечного выброса у тяжелоатлетов (5,4±0,2 л) ниже, чем у тхэквондистов (6,4±0,3 л, р<0,03) и триатлонистов (6,1±0,2 л, р<0,04). А значения сердечного выброса у легкоатлетов (7,0±0,1 л) выше, чем у пловцов (5,8±0,2 л, р<0,0001) и триатлонистов (6,1±0,2 л, р<0,006).
Индекс объемной скорости кровотока у пловцов (3,1±0,1 л/мин/м2) ниже, чем у спортсменов групп тхэквондо (3,5±0,1 л/мин/м2, р<0,03) и бейсбол (3,5±0,1 л/мин/м2, р<0,003). Кроме того, выявлено, что индекс объемной скорости кровотока у легкоатлетов (3,6±0,1 л/мин/м2) выше, чем у пловцов (3,1±0,1 л/мин/м2, р<0,005), ски-альпинистов (3,2±0,1 л/мин/м2, р<0,02), тяжелоатлетов (3,1±0,1 л/мин/м2, р<0,006) и боксеров (3,2±0,1 л/мин/м2, р<0,009).
Уровень насыщения крови кислородом у спортсменов подводного спорта (94,1±0,5%) ниже, чем у группы бейсбола (95,2±0,2%, р<0,05).
Параметры систолического артериального давления у бейсболистов (129,4±2,5 мм рт. ст.) выше, чем у триатлонистов (117,9±2,7 мм рт. ст., р<0,02), пловцов (119,5±3,1 мм рт. ст., р<0,02) и легкоатлетов (115,1±3,7 мм рт. ст., р<0,01). Значения диастолического артериального давления у пловцов (74,7±1,3 мм рт. ст.) выше, чем у тхэквондистов (66,5±1,8 мм рт. ст., р<0,005), тяжелоатлетов (69,6±1,1 мм рт. ст., р<0,03) и боксеров (67,9±1,9 мм рт. ст., р<0,03).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Корягина, Ю. В. Специальная работоспособность и тренировка биатлонистов в условиях среднегорья / Ю. В. Корягина // Современная система спортивной подготовки в биатлоне. -2012. - С. 115-121.
2. Шлык, Н. И. Определение функциональной готовности бегунов-стайеров и средневиков к ежедневным тренировочным нагрузкам в условиях среднегорья / Н. И. Шлык, А. Е. Алабужев, Ю. С. Николаев // Теория и практика физической культуры. - 2018. - №. 12. -С. 45-47.
Заключение. Таким образом, данные вариабельности сердечного ритма свидетельствуют о большем напряжении регуля-торных систем в период адаптации к условиям среднегорья у игроков в бейсбол, в сравнении со спортсменами других видов спорта. Об этом свидетельствуют более высокие показатели судомоторного анализа, ЧСС, индекса напряжения, соотношения низкочастотных волн к высокочастотным при анализе мощности спектра ВСР, а также более низкие параметры стандартного отклонения длительности кардиоинтерва-лов. При этом, обнаружено снижение уровня насыщения крови кислородом у спортсменов подводного спорта, что, вероятнее всего, обусловлено одновременным воздействием ряда факторов - пребывание в условиях среднегорья (пониженное содержание кислорода в воздухе) и систематическое действие тренировочных нагрузок (систематическое возникновение острой гипоксии из-за задержки дыхания при нырянии). Параметры гемодинамики спортсменов в первые дни пребывания в среднегорье находились в пределах нормы, однако было выявлено, что такие показатели, как индекс объемной скорости кровотока, индекс жесткости крупных артерий, сердечный выброс преимущественно выше у атлетов циклических видов спорта в сравнении с ациклическими и ситуационными, что связано с направленностью тренировочного процесса и особенностями адаптации кардиореспираторной системы к специфическим физическим нагрузкам.
3. Корягина, Ю. В. Циркадианные ритмы частоты сердечных сокращений у спортсменов различных видов спорта при интенсивных тренировочных нагрузках в условиях среднего-рья / Ю. В. Корягина, С. В. Нопин, Г. Н. Тер-Акопов // Наука и спорт: современные тенденции. - 2019. - Т. 22. - №. 1. - С. 53-59.
4. Тер-Акопов, Г. Н. Новые технологии восстановления спортсменов на учебно-тренировочной базе в условиях среднегорья / Г. Н. Тер-Акопов // Современные вопросы биомедицины. - 2017. - Т. 1. - №. 1 (1). - С. 4-16.
5. Мещерякова, Е. А. К вопросу о подготовке лыжниц-гонщиц в условиях среднегорья / Е. А. Мещерякова, Л. Н. Чурикова // Олимпизм: истоки, традиции и современность. - 2019. -С. 433-438.
6. Тер-Акопов, Г. Н. Факторы увеличения резервных возможностей спортсменов в период высотной акклиматизации / Г. Н. Тер-Акопов, Ю. В. Корягина // Современные вопросы биомедицины. - 2018. - Т. 2. - №. 1 (2). - С. 5-11.
7. Корягина, Ю. В. Современные технологии и эффекты горной и гипоксической подготовки спортсменов / Ю. В. Корягина, Г. Н. Тер-Ако-пов, С. В. Нопин // Курортная медицина. - 2017. - №. 3. - С. 170-174.
8. Корягина, Ю. В. Хронобиологические особенности спортсменов при различных физических нагрузках, тренировочных циклах и условиях среды / Ю. В. Корягина, Г. Н. Тер-Акопов // Лечебная физкультура и спортивная медицина. - 2017. - № 5 (143). - С. 29-33.
9. Функциональное состояние легкоатлетов в период акклиматизации к условиям среднего-рья, в том числе у спортсменов, перенесших COVID-19 / Ю. Корягина, А. Попов, С. Нопин, С. Абуталимова // Современные вопросы биомедицины. - 2021. - Т. 5. - №. 3 (16). - С. 57-65.
REFERENCES
1. Koryagina Yu.V. Special performance and training of biathlon athletes in the middle altitude conditions. Modern System of Sports Training in Biathlon, 2012, pp. 115-121. (in Russ.)
2. Shlyk N.I., Alabuzhev A.E., Nikolaev Yu.S. Identifying the functional fitness of stayers and middle-distance runners for daily training loads in the middle altitude conditions. Theory and Practice
of Physical Culture, 2018, no. 12, pp. 45-47. (in Russ.)
3. Koryagina Yu.V., Nopin S.V., Ter-Akopov G.N. Circadian rhythms of heart rate in athletes of various sports under intense training loads in the middle altitude conditions. Science and Sport: Modern Tendencies, 2019, vol. 22, no. 1, pp. 53-59. (in Russ.)
4. Ter-Akopov G.N. New technologies for the recovery of athletes at the training base in the middle altitude conditions. Modern Issues of Biomedicine, 2017, vol. 1, no. 1 (1), pp. 4-16. (in Russ.)
5. Meshcheryakova E. A., Churikova L. N. On the question of training female ski racers in the middle altitude conditions. Olympism: Origins, Traditions and Modernity, 2019, pp. 433-438. (in Russ.)
6. Ter-Akopov G. N., Koryagina Yu. V. Factors of increasing the reserve capabilities of athletes during high-altitude acclimatization. Modern Issues of Biomedicine, 2018, vol. 2, no. 1 (2), pp. 5-11. (in Russ.)
7. Koryagina Yu.V., Ter-Akopov G.N., Nopin S.V. Modern technologies and effects of mountain and hypoxic training of athletes. Resort Medicine, 2017, no. 3, pp. 170-174. (in Russ.)
8. Koryagina Yu.V., Ter-Akopov G.N. Chronobi-ological features of athletes under various physical loads, training cycles and environmental conditions. Therapeutic Physical Culture and Sports Medicine, 2017, no. 5 (143), pp. 29-33. (in Russ.)
9. Koryagina Yu.V., Popov A.N., Nopin S.V., Abutalimova S.M. The functional state of track-and-field athletes during the period of acclimatization to the middle altitude conditions, including athletes who had COVID-19. Modern Issues of Biomedicine, 2021, vol. 5, no. 3 (16), pp. 57-65. (in Russ.)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Сабина Маликовна Абуталимова - научный сотрудник центра медико-биологических технологий ЦМБТ ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России, e-mail: [email protected].
Юлия Валерьевна Кушнарева - старший научный сотрудник центра ЦМБТ ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России, Ессентуки, e-mail: [email protected].
Анна Викторовна Абрамцова - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник центра медико-биологических технологий, ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России, Ессентуки, e-mail: [email protected].
Александр Николаевич Попов - младший научный сотрудник центра медико-биологических технологий, ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России, e-mail: [email protected].
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:
Sabina Malikovna Abutalimova - Researcher of the Biomedical Technologies Center, FSBI "North-Caucasian Federal Research-Clinical Center of Federal Medical and Biological Agency", Essentuki, e-mail: [email protected].
Yulia Valerievna Kushnareva - Senior Researcher of the Biomedical Technologies Center, FSBI "North-Caucasian Federal Research-Clinical Center of Federal Medical and Biological Agency", Essentuki, e-mail: [email protected].
Anna Viktorovna Abramtsova - Candidate of Medical Sciences, Senior Researcher of the Center of Biomedical Technologies, FSBI "North-Caucasian Federal Research-Clinical Center of the FMBA of Russia", Essentuki, e-mail: [email protected].
Aleksandr Nikolaevich Popov - Junior Researcher of the Center of Biomedical Technologies, FSBI "North-Caucasian Federal Research-Clinical Center of the FMBA of Russia", Essentuki, e-mail: [email protected].
Для цитирования: Особенности функционального состояния систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности у высококвалифицированных спортсменов различных по направленности видов спорта в среднегорье / С. Абугалимова, Ю. Кушнарева, А. Абрамцова, А. Попов // Российский журнал спортивной науки - 2022. - Т. 1. - № 2. DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_02_3
For citation: Abutalimova S.M., Kushnareva Yu.V., Abramtsova A.V., Popov A.N. Features of the functional state of the vegetative muscular activity support systems in elite athletes of various sports in the middle altitude. Russian Journal of Sports Science: Medicine, Physiology, Training, 2022, vol. 1, no. 2. DOI: 10.51871/2782-6570 2022 01 02 3
