CC BY
103
Кузнецов Алексей Игоревич
кандидат социологических наук, начальник кафедры специальной тактики Краснодарского университета МВД России (e-mail: alieksei kuznietsov 1971@mail.ru)
Куров Альберт Иванович
старший преподаватель кафедры специальной тактики Краснодарского университета МВД России (e-mail: albert.kurov@gip.ru)
Оценка функционального состояния борцов по некоторым показателям гемодинамики и энергетического обмена
В статье представлены результаты исследования функционального состояния борцов по некоторым показателям гемодинамики и энергетического обмена.
Ключевые слова: борец, спортсмен, креатинин, креатин, мочевина, креатинфосфат, ресинтез.
A.I. Kuznietsov, Master of Sociology, Head of a Chair of Special Tactics of the Krasnodar University of the Ministry of the Interior of Russia; e-mail: alieksei kuznietsov 1971@mail.ru;
A.I. Kurov, Senior Teacher of a Chair of Special Tactics of the Krasnodar University of the Ministry of the Interior of Russia; e-mail: albert.kurov@gip.ru
Evaluation of functional condition of wrestlers according to some indicators of hemodynamics and energetic metabolism
The article contains the results of the research of functional condition of wrestlers according to some indicators of hemodynamics and energetic metabolism.
Key words: wrestler, sportsman, creatinine, creatine, urea, creatine phosphate, resynthesis.
Выявление факторов, регламентирующих рост специальной работоспособности, является первоочередной задачей в решении проблем оптимизации и повышения эффективности спортивного мастерства во всех видах спортивной деятельности. Особенно актуальна эта проблема в спортивной борьбе, содержащей множество приемов, различных по своим видам и другим технико-тактическим действиям, требующих от борца высокого уровня подготовки и проявления не только самых разнообразных двигательных качеств, но и включения метаболических реакций [1, с. 125]. Поэтому одним из путей, направленных на повышение спортивного мастерства, является изучение и введение в практику биохимического контроля, расширяющего информацию об основных метаболических процессах, происходящих в организме борцов.
Внедрение в практику спорта биохимического контроля дает возможность оценить состояние организма борцов и целенаправленно управлять
тренировочным процессом с целью достижения высокого спортивного мастерства.
На протяжении схватки у борцов неравномерно загружена система кровообращения и дыхания. Степень нагрузки колеблется от минимума до максимума, что зависит от хода поединка. Для борьбы типично чередование аэробных и анаэробных фаз. Специфическое действие техники удушения приводит к механическому ограничению кровообращения. Кроме того, по ходу схватки происходят короткие и длинные передвижения, которые требуют тактической мобилизации внутренних резервов организма (например, серии атак в положении стоя) [2, с. 17-18].
Сердечно-сосудистая система весьма точно реагирует на самые разнообразные виды воздействий на организм человека. Регистрация ряда показателей ее деятельности является сравнительно простой. Так, например, регистрация ЧСС не представляет серьезных трудностей. Пульс имеет громадное значение
108
для диагноза состояния человека до и после нагрузки [3, с. 27-29].
ЧСС определяют перед занятием, после разминки, после выполнения отдельных упражнений, после отдыха. Исследование изменений частоты пульса позволяет оценить правильность распределения нагрузки во время занятия, т.е. рациональность его построения и интенсивность нагрузки [4, с. 15].
Показатель пульса дает важную информацию о деятельности сердечно-сосудистой системы. Так, например, учащение пульса на следующий день после занятия, особенно если отмечается тяжелое самочувствие, нарушен сон, нет желания тренироваться, свидетельствует об утомлении [5, с. 24-29].
Величина артериального давления зависит от количества крови, поступающей в единицу времени из сердца в аорту, от интенсивности оттоков крови из центральных сосудов на периферию, от емкости сосудистого русла, от упругости сопротивления артериальных стенок и от вязкости крови. Поступление крови в артерии зависит от объема крови и силы сокращения сердца, оттока крови из артерии и сопротивления в периферических сосудах. Поэтому давление в артериях будет тем выше, чем сильнее сокращение сердца и чем больше периферическое давление [6, с. 453].
Кроме того, величина артериального давления определяется большим числом факторов, среди которых наиболее важным является соотношение между сердечным выбросом и сопротивлением кровотоку, оказываемым на уровне артерии [7].
Согласно современным представлениям значение креатинфосфатного механизма при выполнении физических нагрузок очень велико. Креатинфосфокенозная реакция - фосфоген-ный или алактантный анаэробный процесс, где ресинтез АТФ происходит за счет перефосфо-рилирования между креатинфосфатом и АДФ КрФ + АДФ ^ АТФ - креатин, креатинин. В покое, когда АТФ образуется в больших количествах, чем потребляется, она идет в направлении синтеза креатинфосфата. Во время работы высокая скорость расхода АТФ способствует сдвигу равновесия реакции в направлении распада креатинфосфата, что позволяет поддерживать энергетические потребности в течение некоторого промежутка времени [8].
Ресинтез АТФ в момент начала мышечной работы протекает с максимальной скоростью до тех пор, пока не будут значительно исчерпаны запасы креатинфосфата в мышцах. Эта реакция выполняет роль своеобразного энергетического
буфера, который обеспечивает постоянство содержания АТФ в мышцах при резких перепадах скорости и ее использования. Содержание креатинфосфата в мышцах примерно в три раза превышает АФФ запасов фосфогенов, обеспечивающих образование энергии в количестве 840 кДж/кг мышечной ткани, чего хватает на 10-15 с интенсивной нагрузки максимальной мощности. Скорость расщепления КрФ в работающих мышцах находится в прямой зависимости от интенсивности выполняемого упражнения или величины мышечного напряжения. Наибольшая мощность, которую может обеспечить креатинфосфокеназная реакция, составляет 3,80 кДж/кг веса тела в минуту. В первые секунды после начала работы, пока концентрация КрФ в мышцах высока, активность КФК поддерживается на высоком уровне, эта реакция вовлекает большую часть (сигнального) количества АДФ, образующегося АТФ, и этим блокирует усилие других энергообразующих процессов. Только после того, как запасы КрФ в мышцах будут исчерпаны примерно на 1/3, через 5-6 с, скорость креатинфосфокеназной реакции начинает уменьшаться и в процесс ресинтеза АТФ все больше вступают гликолиз и дыхание, ферментные системы которых локализованы в саркоплазме и митохондриях скелетных мышц. К 30-й секунде скорость креатинфосфокеназной реакции уменьшается наполовину, а к 3-й минуте она составляет 1,5% от начального значения. Креатинфосфокеназная реакция составляет биологическую основу.
Гликолиз у животных и человека может происходить во многих типах клеток, но его значение для разных органов различно. В интенсивно работающих скелетных мышцах мощность механизма транспорта кислорода (О2) к митохондриям и митохондриального аппарата синтеза АТФ оказывается недостаточным для обеспечения всей энергетической потребности; в этих условиях резко усиливается анаэробный путь синтеза АТФ и в мышцах накапливается молочная кислота. В состоянии покоя концентрация лактата в крови составляет 1-2 ммоль/л, а после интенсивной мышечной работы может достигать 20 ммоль/л и более. Особенно большое значение анаэробный гликолиз имеет при кратковременной интенсивной работе. Так, бег в течение 30 с полностью обеспечивается анаэробным гликолизом. При этом скорость анаэробного гликолиза довольно быстро уменьшается, а аэробного распада - увеличивается. Через 4-5 мин бега энергия поставляется поровну аэробным и анаэробным процессами, а через 30 мин почти целиком аэробным процессом. В
109
продолжении 1-ой минуты работы благодаря анаэробному процессу достигается гораздо большая мощность, чем при дальнейшей работе. При длительной работе в аэробном процессе все в большей мере используется не глюкоза, а жирные кислоты [9, с. 12-15]. Гликогенолиз протекает по тому же пути, что и гликолиз. Причем в мышечной ткани протекает гликогенолиз, а как только исчерпываются запасы гликогена, начинается гликолиз. Преобразование энергии в процессе мышечной деятельности осуществляется за счет метаболических превращений 3 видов: два из них происходят анаэробным путем без участия кислорода, а третий является аэробным процессом, идущим с поглощением кислорода из атмосферы [10]. Один из происходящих анаэробных процессов заключается в распаде содержащихся в мышце фосфогенов (АТФ и КрФ) с последующим их восстановлением в ходе реакций окислительного и гликолитического фосфорилирования. В роли другого анаэробного процесса выступает гликолиз - ферментативный распад углеводов, приводящий к образованию молочной кислоты в работающих мышцах. Третьим источником энергии служит окисление пищевых веществ, главным образом углеводов и жиров, происходящее в ходе аэробного метаболического процесса [1].
Исследования поводись на высококвалифицированных борцах в возрасте от 18 до 28 лет, имеющих квалификацию: КМС, МС, МСМК, в весовых категориях от 60 до 94 кг. Все исследуемые были здоровы. Пробы артериализиро-ванной крови и мочи для определения креатина, мочевины забирали на 5-й минуте после нагрузки параллельно с забором крови. В качестве теста использовалась тренировочная нагрузка максимальной интенсивности, построенная по типу соревнований.
Частоту сердечных сокращений (ЧСС) определяли пальцами правой руки: у исследуемого, сидящего на стуле, нащупывали пульс на лучевой артерии левой руки и в течение 30 с подсчитывали частоту. Затем данные умножали на 2.
Артериальное давление (АД) определяли по методу Короткова. На плечо испытуемого накладывается резиновая манжета, давление в которой контролируется с помощью специального манометра фонендоскопа. С помощью специальной груши давление в манжете повышается под контролем пульса на лучевой артерии. После того как пульс исчезает, давление дополнительно повышается на 20 мм рт. ст., после чего его начинают плавно снижать со скоростью примерно 3 мм рт. ст. на один пульсовой удар. Вели-
чина давления, при котором возникает первый отчетливый пульсовой ток в области локтевого сгиба, обозначается как максимальное систолическое давление. Минимальное диастолическое давление определяется по моменту резкого ослабления пульсовых токов в руке.
Определение креатина в моче: в пробирку вносят 0,5 разведенной (0,1 мл/мочи + 0,9 мл Н2О дистиллированной), 0,25 мл Н2О дистиллированной, 0,25 мл 1% раствора ТХУ, 0,5 мл насыщенного раствора пикриновой кислоты, 0,5 мл 3% раствора ЫаОИ, содержимое пробирки перемешивают и оставляют на 20 мин. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на ФЭКЕ в кювете № 3 в области длины волн 540 мс (зеленый светофильтр). Полученные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием коэффициента Стьюдента.
Из результатов исследования видно, что до нагрузки в состоянии покоя систолическое АД у исследуемых находилось в пределах от 110 до 140 мм рт. ст., а по средним данным составило 125 мм рт. ст. АДд (артериальное диастолическое давление) до нагрузки колебалось в пределах от 60 до 90. Средняя его величина равнялась 75 мм рт. ст. АДс (артериальное систолическое давление) возросло на 56% и находилось после нагрузки в пределах 160-230 мм рт. ст. В среднем оно равнялось 195 мм рт. ст. АДд давление, наоборот, снизилось на 13% по сравнению с исходными данными и составило 65 мм рт. ст. После 5 мин отдыха АДс и АДд давление возвратилось к исходному уровню. Динамика АД у борцов до и после нагрузки в период отдыха в процентах вернулась к исходному уровню.
Показатели ЧСС до нагрузки находились в пределах от 60 до 80 уд/мин После нагрузки показатели возросли от 132 до 196 уд/мин, а средняя составила 164 уд/мин. Такая большая разность в основном объясняется различной мощностью и объемом выполняемой нагрузки. По показателям ЧСС через 5 мин восстановления мы видим большую разницу в показателях - от 60 до 102, в среднем 81 уд/мин.
Одним из показателей энергетического обеспечения мышечной деятельности является частота сердечных сокращений (ЧСС). Поэтому этот показатель часто используют как критерий оценки интенсивности и характера нагрузок. Нагрузки, выполнение которых протекает при ЧСС до 134-136 уд/мин, являются аэробными и не оказывают на организм тренирующего эффекта. Такие нагрузки расцениваются как «восстанавливающие». Нагрузки, которым соответствует ЧСС от 136 до 154-158 уд/мин, выполняются за счет аэробных механизмов энергообеспечения.
110
При таких нагрузках совершенствуются процессы биологического окисления, составляющего основу выносливости к длительной нагрузке.
Во время нагрузки, при которой ЧСС меняется от 158 до 186 уд/мин, обеспечение работы энергией достигается за счет одновременного участия аэробных и анаэробных механизмов. При ЧСС больше 185-186 уд/мин физическая направленность нагрузки характеризуется максимальной активностью анаэробных механизмов энергообеспечения [1].
Учитывая полученные нами данные, можно сказать, что соревновательная деятельность борцов протекает при пульсе 180-200 уд/мин, такая величина пульса указывает, что специальная выносливость борцов составляет анаэробный механизм. Борцы, имеющие высокую функциональную подготовку, в ответ на нагрузку реагировали повышением креатина и креатини-на в крови с последующим их восстановлением в срочном реабилитирующем периоде. Борцы с низшими резервными возможностями показали иную картину распределения креатина и креатинина. У них в периоде восстановления отмечались повышенные концентрации этих показателей. Крайне неблагоприятным признаком является длительное повышение креатинина в крови и креатина в моче. Такое состояние креатинфосфатного обмена указывает на нарушение энергетического обмена в скелетной мускулатуре и сердечной мышце.
Количество мочевины в крови и моче после выполнения нагрузки находилось в зависимости от работоспособности спортсменов. Работоспособность спортсменов считается хорошей, если уровень мочевины восстанавливается в моче и крови через 24 часа отдыха, восстанавливается до физиологических пределов. В срочном периоде восстановления только у двух спортсменов, имеющих хорошую спортивную форму, ЧСС возвратилась к данным до нагрузки. У 30% дзюдоистов пульс превышал исходный на 11,1%, а у 70% был выше исходного на 37,6%.
Таким образом, чем выше уровень тренированности спортсменов, тем меньше частота сердечных сокращений после специальной нагрузки и быстрее скорость ее восстановления. У малоподготовленных спортсменов, наоборот, после нагрузки наблюдается длительный прирост пульса и время его восстановления замедляется.
Концентрация креатина в крови у борцов в состоянии относительного покоя превышала должные данные на 60%. После выполнения нагрузки уровень креатина в крови в среднем возрос на 8,0%, однако при разборе индивиду-
альных данных отмечается повышение креатина в крови у 60% исследуемых, у двух атлетов снизился на 22-64%, у 1 атлета уровень креатина остался без изменений.
Концентрация мочевины в крови в состоянии относительного покоя превышала должные данные на 60%. После выполнения нагрузки уровень мочевины в крови в среднем возрос на 25%, при индивидуальной оценке данных отмечается степень повышения мочевины у 5 человек на 44,4%, а у 3 атлетов уровень снизился на 37,0%. Таким образом, учитывая данные мочевины, можно сказать, что 60% борцов в состоянии относительного покоя имели сниженные функциональные резервы организма, т.к. нагрузка считается адекватной в том случае, когда уровень мочевины через 24 часа отдыха соответствует физиологической норме; наоборот, при повышенном содержании мочевины в крови в срочном периоде реабилитации в организме имеет место нарушение энергетического и белкового обменов. Повышение мочевины в крови в срочном периоде восстановления является причиной значительного расщепления белков и превращения аминокислот в углеводы, с дальнейшим использованием последних в качестве источников энергии. Иначе говоря, при малых запасах гликогена в мышцах начинают использоваться аминокислоты как энергетические субстраты. Полученные данные можно использовать для коррекции тренировочного процесса, обратив особое внимание на тренировку ведущей энергетической реакции для борцов - анаэробного гликолиза и гликогено-лиза. Во время тренировки специальной выносливости необходимо до 70% нагрузки давать в анаэробном гликолитическом режиме. При этом необходимо учитывать основное биологическое правило - о суперкомпенсации истраченных энергетических субстратов.
По полученным результатам было установлено следующее.
1. Функциональное состояние борцов можно оценить по уровню креатинина, креатина и мочевины в крови и моче. Если через 24 часа отдыха эти показатели соответствуют физиологическому пределу, работоспособность борцов считается хорошей.
2. ЧСС, АД, уровень креатинина и мочевины после нагрузки повышается, а в период восстановления у дзюдоистов с высокой работоспособностью снижается.
3. Недовосстановление ЧСС, АД, креати-нина и мочевины свидетельствует о снижении резервных возможностей спортсменов и ведет к ослаблению иммунной системы организма.
111
1. Кучкин С.Н., Бегун С.А. Аэробная производительность и методы ее повышения. Волгоград, 1985.
2. Коленков В.Я., Кин А.М., Смирнов Ю.А. Электроемкость соревновательных схваток дзюдоистов высокой квалификации. М., 1988. № 2.
3. Лисицин М.В. Книга о здоровье. М., 1988.
4. Семенов А.Л. Самоконтроль физкультурника. М., 1987.
5. Васильева В.В., Кораблева В.Н. Сосудистые реакции на тестирующие нагрузки у спортсменов в разные периоды тренировки // Теория и практика физической культуры. 1976. С. 24-29.
6. Кирилов В.В., Петрова Н.К. Популярная медицинская энциклопедия. М., 1969.
7. Картман В.Л. Спортивная медицина. М., 1980.
8. Ленкова М.В., Усик А. А. Участие креатин-фосфатного механизма в энергообеспечении интенсивных физиологических нагрузок // Физиология человека. 1988. № 6. С. 945-947.
9. Волков Н.Н. Биоэнергетика напряженной мышечной деятельности человека и способы повышения работоспособности спортсменов. М., 1990.
10. Яковлев Н.Н. Расходование и ресин-тез энергетических ресурсов мышц разного функционального профиля в зависимости от характера нагрузки // Физкультурный журнал СССР. 1979. Т. 65. № 12.
1. Kuchkin S.N., Begun S.A. Aerobic working capacity and methods of its increase. Volgograd, 1985.
2. Kolenkov V.Ya., Kin A.M., Smirnov Yu.A. Electrical capacity of competitive fights of high qualification judoists. Moscow, 1988. № 2.
3. Lisitsin M.V. Book about health. Moscow, 1988.
4. Semenov A.L. Self-control of a sportsperson. Moscow, 1987.
5. Vasilyeva V.V., Korableva V.N. Vascular response to testing loads in sportsmen during different periods of training // Theory and practice of physical culture. 1976. P. 24-29.
6. Kirilov V.V., Petrova N.K. Popular medical encyclopedia. Moscow, 1969.
7. Kartman V.L. Sport medicine. Moscow, 1980.
8. Lenkova M.V., Usik A.A. Participation of creatine phosphate mechanism in energy supply of intensive physiological loads // Physiology of a man. 1988. № 6. P. 945-947.
9. Volkov N.N. Bioenergy of tensed muscle performance of a man and ways to increase working capacity of sportsmen. Moscow, 1990.
10. YakovlevN.N. Consumption andresynthesis of energy resources of muscles of different functional profile depending on the nature of load // Physical education journal of the USSR. 1979. Vol. 65. № 12.
112
