CC BY
105
УДК 612.17
СИСТЕМНО-СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ В ИНТЕГРАЦИИ ТЕОРИИ АДАПТАЦИИ И ИНДИВИДУАЛИЗАЦИИ СПОРТИВНОЙ ПОДГОТОВКИ В ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИДАХ СПОРТА, РАЗВИВАЮЩИХ ВЫНОСЛИВОСТЬ
А.П. Исаев, В.В. Эрлих, А.С. Аминов, А.В. Ненашева, Альборадих Ахмед Абуди Хуссейн
Вектор развития адаптации и индивидуализации спортивной тренировки базируется на информационном материале совокупности наук в спорте: физиология, теория и методика спортивной подготовки, биомеханика, психофизиология, генетика, молекулярная биология, человековедение и др., а также эффективных технологиях спортивной подготовки, включающих ускоренное восстановление, сбалансированное многоразовое питание и фармакологические поддержки организма. Вызов спорта высших достижений заключается в достижении элитных показателей, детерминированных комплексом фенотипов, сформированных под воздействием экологических и генетических факторов. Достижение элитного спортивного статуса, по мнению Т. Ранкинена с соавт., вероятно включает в себя несколько генетических факторов. На сегодняшний день выявлены 20 одиночных нуклеотидных полиморфизмов (8№), которые связаны с элитным спортивным статусом. При этом неясно, имеют ли большое значение генетические вариации и комбинации при определенном векторе мышечных воздействий (преимущественно на выносливость, силу, скоростно-силовые качества). Спортсмен приобретает полигенный профиль, который подходит для митохондриального биогенеза, не зависящего от его фенотипических возможностей при специальной подготовленности к избранной дистанции. Возникает вопрос об индивидуализации процесса спортивной подготовки. Проблема индивидуализации базируется на системно-синергетической концепции менеджмента в условиях спортивной подготовки, диагностирования состояний и восстановления.
Ключевые слова: адаптация, индивидуализация, энергетика, генетическая предрасположенность, митохондрии, экологические факторы, выносливость, большие тренированные нагрузки, акклиматизация, метаболическое состояние, системно-синергетическая концепция, диагностирующий подход.
В исследовании применялись следующие диагностирующие технологии изучения сосудистой системы (ССС): эхокардиограф диагностирующая установка «Шиллер» для исследования кардиопульмональной системы, МАРГ 10.01 для проведения спектрального анализа системы кровообращения и оценки тонуса сосудов, системный анализатор с выводом на принтер компьютера 128 показателей функционального и метаболического состояния.
Обследованию подвергались в возрасте 16-23 лет высокоспортивной квалификации (КМС, МС, бег 800, 1500 м и «стипль-чез»), представители спортивного плавания трех возрастных групп (12-13, 14-15, 16-17 лет) от третьего разряда до мастеров спорта. В каждой возрастной группе обследовалось по 15 человек.
Цель тренировки выносливости не столько миофибриллы, сколько механизмы, занимающиеся энергетикой. Второй важной при-
чиной является естественный выбор - человек направляется к той области, в которой ему сопутствует успех. Спортивный успех базируется на экологических факторах, наследственных предрасположенностях. Так, мышцы человека, занимающегося видом спорта на выносливость, отличаются от мышц спортсменов, занимающихся силовым видом спорта, соотношением быстрых (белых) и медленных (красных) мышечных волокон. У первых доминируют красные мышечные волокна. Медленные мышечные волокна сокращаются почти вдвое медленнее. Они хорошо обеспечиваются кровью и содержат много миогло-бина, который связывает кислород, придает мышце красный цвет. В медленных мышечных волокнах содержится больше митохондрий. Но по сравнению с быстрыми мышечными волокнами, вышеперечисленные признаки которых векторно практически противоположны, медленные мышечные волокна суще-
ственно не гипертрофируются [19]. Напротив, объем белых мышечных волокон относительно быстро реагирует на тренировочную нагрузку. При длительной мышечной работе сравнительно большая тренировочная нагрузка (БТН) падает на энергетические процессы мышечной клетки, самые важные из которых:
- увеличение числа воспроизводящих энергию (АТФ) митохондрий;
- увеличение числа улучшающих кровоснабжение капилляров;
- увеличение числа белковых энзимов, участвующих в энергопродуцировании.
Истощение запасов гликогена в печени сопровождается снижением концентрации глюкозы в крови, являющееся одной из причин появления утомления во время продолжительной физической работы (ФР). При продолжительной работе важную роль в энергообеспечении мышц играют также жиры (триглицериды). Их основные запасы находятся в жировой ткани, в меньшей мере они депонированы также в мышечной клетке, в основном - в волокнах I типа. Жиры в виде жирных кислот используются в мышцах как источник энергии. Таким образом, первым шагом освобождения имеющейся в жирах энергии для использования в мышцах является липолиз - разложение жиров на глицерол и свободные жирные кислоты. Способность мышц использовать жирные кислоты при продолжительной работе увеличивается согласно возрастанию концентрации жирных кислот в циркулирующей крови. Липолиз стимулируют и таким образом вызывают повышение в крови концентрации жирных кислот, прежде всего эпинефрина, норэпинеф-рина, гормона роста и кортизола.
Вторым важным источником энергии наряду с углеводами во время продолжительной ФР являются жирные кислоты. Увеличению содержания жирных кислот в крови и их использованию в работающих мышцах способствует повышение во время нагрузки концентрации адреналина, норадреналина, гормона роста и кортизола в крови. Самым сильным действием в этом отношении, как известно, обладает норэпинефрин, но чем продолжительнее физическое напряжение, тем более важную роль играет повышение концентрации гормонов роста. Повышению концентрации жирных кислот в крови и усилению интенсивности их окисления в работающих мышцах содействуют также тиреоидные гор-
моны, в меньшей степени и другие вышеназванные гормоны. Физическая работа вызывает изменения в водном балансе организма, что в итоге ведет к сокращению объема плазмы крови. Это обусловлено, главным образом, тремя обстоятельствами: движением крови из плазмы в клетки и межклеточное пространство, что проявляется, прежде всего, в работающих мышцах, выходом крови из кровеносных сосудов в ткани под воздействием высокого давления и потерей жидкости в результате потоотделения. Следует исключать сильное понижение объема плазмы, так как это может вызвать уменьшение кровотока, как в мышцы, так и в кожу, что, в свою очередь, становится причиной быстрого снижения работоспособности [19]. Во время ФР увеличивается потоотделение, что помогает избежать быстрого перегревания организма. Для компенсации увеличившейся потери жидкости через потоотделение ограничивается выделение жидкости через почки.
Введение в систему интегральной подготовки технологии концентрированного развития локально-региональной мышечной выносливости (ЛРМВ) позволило сохранить высокий уровень Х02тах, ограниченный адреналин выбросом способности скелетных мышц для окислительного фосфорилирования [18]. Фенотип выносливости у лыжников-гонщиков, пловцов детерминирован волокнами типа I с высокой митохондриальной плотностью и размером. Это позволяет им обменивать энергоснабжение за счет митохондриального окисления углеводов и липидов. Выносливость спортсменов имеет полигенный профиль, адаптированный для митохондриально-го биогенеза [23].
Отдельные авторы [14] для целей обучения лыжников-гонщиков предлагают использовать тренировки с различной частотой опоры и варьируемой нагрузкой, гипотетически считая, что более широкий диапазон совместного движения с более низкой частотой опоры ведет к снижению аэробного запроса. Поздний митоз бега в легкой атлетике, предложенный Н. Романовым, Дж. Робсоном [17], позволяет дифференцировать двигательные действия (ДД) в различных динамических ситуациях, таких как бег по прямой, кроссе на разном рельефе и местности и т. д.
Особенности биомеханики двигательных действий в беге на средние дистанций и лыжном спринте при многообразии факторов, влияющих на спортивную результативность,
проявляются в динамических показателях силы отталкиваний, амплитудных и частотных характеристиках, факторах сопротивления движению [2, 3]. Содержание гемоглобина соответствовало от 164,4 ± 1,98 до 148,80 ± ± 2,2 г/л (P < 0,01); гематокрита 52,40 ± 0,44 до 48,40 ± 0,55 % (P < 0,01); глюкозы от 4,47 ± ± 0,03 до 4,90 ± 0,66 ммоль/л (P < 0,01); железа от 33,04 ± 1,03 до 30,26 ± 0,98 ммоль/л; энзимы ALT от 22,60 ± 0,33 до 24,20 ± 0,59 Е/л (Р < 0,05); AST от 60,00 ± 2,63 до 51,80 ± ± 2,31 Е/л (Р < 0,05); активность КФК колебалось от 590,80 ± 43,026 до 513,00 ± 32,16 Е/л; мочевины от 7,56 ± 0,57 до 5,88 ± 0,63 ммоль/л; кортизола от 785,00 ± 20,90 до 413,20 ± 18,62 нмоль/л; тестостерона от 13,06 ± 1,19 до 21,50 ± ± 1,61 нмоль/л.
Вышеприведенные и ранее представленные индивидуальные показатели позволяют вносить коррективы в ТП и состояния организма, процесс индивидуализации подготовки на каждом этапе тренировочного процесса с учетом адаптивно-компенсаторных изменений ауксологических параметров. При акклиматизации в верхнем среднегорье происходило увеличение концентрации кортизола (P < 0,05), ацетилхолина (P < 0,05), снижение тестостерона мочи (P < 0,05).
Форменные элементы крови - лимфоциты, сегментоядерные нейтрофилы - находились в границах повышенной активации. Усталость (утомление) под воздействием кумулятивного эффекта воздействия нагрузок, развивающих ЛРМВ и специальную мышечную выносливость, вызывает сдвиги в гипо-фазно-адренокортикальных звеньях эндокринной системы, которые приводят к усилению или ингибированию функций. Например, у биатлонисток сборной РФ в первые дни сбора 14 дней содержание кортизола во время УТС варьировало от утренних данных, составляя до 553,66 ± 58,52 и 468,41 ± 49,84 ммоль/л после первой тренировки. После второй тренировки, соответственно, 429,05 ± 38,81 нмоль/л (утро) и 389,32 ± 39,95 нмоль/л. Утром перед гонкой 549,53 ± 42,14 и после гонки 612,57 ± ± 64,65 нмоль/л. В конце УТС утром концентрация кортизола составляла 513,53 ± 29,66, а после тренировки 393,28 ± 46,38 нмоль/л. Диапазон нормы 150-770 нмоль/л. Падение содержания кортизола связано с утомлением [11]. Умеренное повышение концентрации кортизола позволяло судить о высокой адап-таспособности и адекватности применяемых нагрузок к состоянию. Увеличение концен-
трации кортизола в крови детерминировано гипоксией нагрузок и среднегорья. Можно полагать, что совокупность эффекта нагрузок УТС вызывало утомление спортсменок.
В возрастном аспекте у пловцов 12-13, 14-15 и 16-17 лет соответственно спортивной квалификации III-II, II—I и КМС, МС выявлена энергетика и биомеханика, выразившаяся в улучшении МПК, скорость уровня лактата, более позднего наступления «перекреста» VO2, VCO2, силовых характеристик давления на воду, общего центра давления в условиях аэробных развития ЛРМВ на суше. Повышение скорости вырабатывания, более продолжительной устойчивой фазы адаптации, сдвиги энергоснабжения векторно ведут к углеводно-жировому обмену, улучшению ФР, стабильности в энергетических и биомеханических переменных. Кумулятивно это проявляется в скорости хода, длине шага, силе отталкивания в разных динамических ситуациях: бег по прямой, виражам, при разных углах рельефа местности, скорости скольжения, поворотах и т. д. С целью получения информации используются имитационные модели, например, в плавательной кинематике и силоприложение, детерминирующем распределение плавательного режима. Моделирование с заданной структурой и динамометрическими воздействиями определяет нейрофизиологические и гидродинамические характеристики пловцов.
Методика тренировки пловцов и три атлетов представлена в книге Пола Ньюсома и Адама Янга [16], в которой даны физиологические, биомеханические характеристики и научное обоснование эффективности плавания вольным стилем. Дана классификация пловцов по технике плавания. В разделе СФП пловцов представлены соотношения видов подготовки, схема организации тренировок в мезоцикле, оценка темпа и скорости в бассейне, тренировка на суше и сбалансированность питания. Последняя не связана с обезвоживанием организма, от которого зависит спортивная результативность (снижается на 20 %), качество исполнения серий и последующие восстановления. В аэробном режиме тренировок рекомендуется в качестве энергоносителей использовать в большой мере жиры, а при мощности ДД, превышающей 70 %, подключаются углеводы.
Обезвоживание и истощение в конце тренировки потребует больше времени на восстановление.
Особое место занимают молекулярно-клеточные ответы при высокоинтенсивных БТН, в частности, сдвиги в мышечном волокне, варианте реагирования, питания и максимальной ФР, интеграции углеводно-жирового обмена в скелетных мышцах. Остаются проблемные направления энзиматической кинетики и регуляции реакции, молекулярно-клеточные факторы утомления, химические буферы и регуляция кислотно-щелочного баланса, нейроэндокринных и иммуно-фер-ментативных влияний на ФР. Резерв спортивной результативности детерминирован вектором перераспределения кровотока при специальных ДД.
Исключительно важно изучение кисло-родтранспортных процессов в капиллярной системе скелетных мышц, обеспечивающих спортивную результативность, а также моле-кулярно-клеточных изменений в митохондриях. Проблема распределения кислорода в период применения БТН между главными потребителями (скелетные мышцы, сердце, мозг), изменение центрального, периферического и церебрального кровотока также ждет своих исследователей.
В табл. 1 представлены значения компонентов системы миокарда у юных спортсменов 16 и 17 лет.
Как следует из табл. 1, представленные показатели превосходили значения контроля и находились в референтных границах возрастных и квалификационных характеристик обследуемых спортсменов. Более детальный анализ полученных материалов представлен в содержательной части этой работы.
В табл. 2 представлены значения объема, массы миокарда левого желудочка у обследуемых спортсменов.
Как видно из табл. 2, отношение КСО/81 с возрастом спортсменов несколько повышалось. Почти не изменилось внутримышечное напряжение. Масса миокарда левого желудочка существенно возрастала, о чем будет сказано далее. Достоверно увеличилось отношение ММЛЖ/81 (Р < 0,05). Следовательно, ММЛЖ увеличилась симватно площади поверхности тела (81).
Результаты исследования толщины миокарда соответственно возрастали, составив 10,87 ± 0,26 мм (16 лет) и 11,99 ± 0,24 мм (17 лет) (Р < 0,01). Через год применения больших тренировочных нагрузок изучаемые показатели соответственно составили 12,40 ± ± 0,58 и 13,18 ± 0,71 мм. Установлено [15],
что толщина миокарда более 13 мм в диастоле неблагоприятна. По сравнению с фоновыми, различия оказались достоверными (Р < 0,001). Конечный диастолический размер левого желудочка соответственно был в зависимости от возраста 47,70 ± 1,80 и
48.09 ± 1,69 мм.
Показатели ЗСЛЖЗ были 11,6 ± 2,10 и 14,89 ± 1,24 мм. В фазовой структуре СР отмечалась тенденция к росту фазы изгнания и к снижению фазы предизгнания, отношения ФП/ФЙ за счет роста КДО левого желудочка. Значения систолического АД по возрастам варьировало, соответственно составляя 113,40 ± ± 1,61 и 116,56 ± 2,36 мм рт. ст. Показатели диастолического АД были 70,02 ± 2,09 и 75,44 ± ± 2,44 мм рт. ст. Величина КСО равнялась
40.10 ± 1,27 и 43,32 ± 1,86 мл, а КДО, соответственно, была 107,68 ± 1,32 и 110,32 ± 1,15 мл. Показатели КСО и КДО соответственно возрастали от 16 к 17 годам на 7,55 и 2,40 %. Отношение КСО к поверхности тела (81) увеличилось на 1,64 %, а КДО к 81 - на 4,83 %. Масса миокарда левого желудочка (МЛМЛЖ) составляла соответственно 184,60 ± 3,99 и 206,50 ± 5,98 г. По данным Э.В. Земцовского [10], масса миокарда свыше 170 г и до 195 г характеризует проявление умеренной гипертрофии миокарда.
В процентном отношении ММЛЖ от 16 к 17 годам увеличилась на 11,18 %, а ее отношение к поверхности тела незначительно. Следовательно, по вышепредставленным данным, можно говорить об умеренной (16 лет) и выраженной ГМ у юных спортсменов (17 лет). Масса миокарда у юношей, тренирующих в условиях БТН (2-3 раза в день в 6-дневном рабочем микроцикле и седьмым днем отдыха), была высокой и увеличивалась от 16 к 17 годам на 12,30 %, а отношение ММЛЖ/81 на 10,20 %. Существенные изменения произошли в КСО, ММЛЖ, КС0/81, ММЛЖ/81. Незначительные изменения выявились в значениях внутримиокардинально-го напряжения.
Структурно-функциональные значения группы спортсменов, видов спорта на выносливость, по сравнению с контролем (студенты 1-го курса 16-17 лет с повышенной двигательной активностью), характеризуются более высокими показателями КДО, КСО, УО и ММЛЖ. Это свидетельствует о расширении полости левого желудочка, умеренном нарастании объемов левого желудочка, значительном увеличении массы миокарда.
В обследуемой группе наблюдается умеренное повышение МОК при относительно стабильном УО, наличие эукинетического (75 %), гипокинетического (16 %) и 5 % - гиперкинетического типов кровообращения. Значительно увеличилась масса миокарда (ММЛЖ) при стабильной фракции выброса (65,56 ± 2,65 % - 16 лет и 65,47 ± 2,66 % -17 лет).
При проведении функционального исследования установлено, что гиперкинетический тип кровообращения наблюдался чаще у лиц с повышенной толщиной миокарда. Нарушения функции ССС выявились не только при выраженной ГМ свыше 13 мм, но и при менее выраженных ее значениях. О физиологично-сти ГМ у юных спортсменов можно судить только после функциональной диагностики. Переход от физиологического к патологическому спортивному сердцу есть отражение генерализованного адаптационного синдрома, происходящего постепенно в зависимости от фазы адаптации. Функционирование кровообращения, детерминированного фазой адаптации, позволяет диагностировать слабые звенья, исходя из резервов ССС, каждого спортсмена. Неадекватность применяемых воздействий состоянию кардиогемодинамики приводит к нарушениям процессов в миокарде, а жесткость характеризует состояние сосудистого тонуса (кровенаполнения) и проявляется фазно (спазм сосудов, релаксация, нормальный тонус). Спазм и дилатация сосудов почти всегда эквивалентны изменению их пульсации. У спортсменов 16 лет жесткость сосудов составляла 1,61 ± 0,10 у. е., а в 17 лет -1,45 ± 0,11 у. е. При нарушениях в ССС жесткость сосудов повышалась. Класс дает инте-гративную информацию об индивидуальных особенностях сосудистых адаптивно-компенсаторных реакций. Перераспределение крове-наполняемости между регионами указывает на профиль адаптивно-компенсаторных сдвигов (АКДС). При максимальной выраженности АКДС наблюдается явная централизация в регуляции сосудов (64 ед.), а при децентрализации (1 ед.), выявляется избирательность региональных сдвигов реоволн сосудов. У обследуемых спортсменов в возрасте 16 лет значения класса равнялись 35,67 ± 2,36 у. е., а в 17 лет - 35,10 ± 2,52 у. е. Следовательно, в группах обследования регуляция реоволн приобрела сегментарную направленность. Пока не установлена зависимость типа кровообращения от класса перераспределения кровотока и жесткости сосудов. Вектор регуля-
ции сосудов у обследованных спортсменов имеет тенденцию к централизации в период воздействия БТН.
На этом фоне в связи с распределением кровотока между центральными и периферическими сосудами возрастает роль «периферического сердца». Анализ осуществлялся путем вычисления объема кровонаполняемо-сти за период одного выброса крови миокардом и перераспределение этой пульсации по периферии в магистральных и мелких сосудах нижних конечностей. С ростом адаптивно-компенсаторных изменений в регуляции кровообращения в связи с воздействием БТН от 16 к 17 годам у юных спортсменов отмечалось снижение амплитуды реоволн аорты с 207,42 ± 8,72 до 167,56 ± 5,90 мОм (Р < 0,01).
При этой амплитуде реоволны голени увеличивались соответственно с 54,67 ± 3,64 до 67,78 ± 4,58 мОм (Р < 0,05). Эти данные позволяют косвенно судить об усилении роли «периферических сердец». На этом фоне амплитуда реоволн пальца ноги равнялась соответственно 16,78 ± 2,58 и 16,21 ± 2,24 мОм, т. е. оставалась неизменной.
Подвергается сомнению наличие гипертрофии миокарда (ГМ) у спортсменов, по данным, представленным в монографии Е.А. Гав-риловой [6]. В ней приведены данные обследования 286 велосипедистов гонки Tour de France (1995), где ГМ зарегистрирована лишь в 8,7 % случаев. В наших исследованиях у юных спортсменов [12] наблюдалось появление гипертрофии миокарда у представителей дистанционных видов спорта.
По данным ряда авторов [1, 6, 9], признаками переходных состояний являются следующие регуляторные структурно-функциональные сдвиги в миокарде:
• доминирование выраженной ГМ, а не физиологической дилатации левого желудочка;
• направленность к симпатической регуляции CP при наличии гиперкинетического кровообращения;
• повышение частоты сердцебиений ЧСС до 70 уд./мин, ИН более 91,0 у. е. или снижение ЧСС ниже 40 уд./мин и ИН ниже 30 у. е. у спортсменов, тренирующих выносливость;
• прирост сердечного выброса осуществляется преимущественно за счет ЧСС и в меньшей степени ударного объема сердца;
• снижение диастолической функции миокарда и повышения жесткости сосудов;
• сдвиги и перераспределение кровообращения в кругах влияют на функционирование миокарда.
к»
Возраст Показатель
МЖПа, мм МЖГО, мм КДРа, мм КСР8, мм КДРа^, усл. ед. КАРз^, усл. ед. ЗСЮКа, мм ЗСЮК8, мм
16 лет 9,17 ±0,26 12,40 ± 0,66 47,70 ± 1,80 31,52 ± 1,49 27,01 ±0,68 17,86 ±0,64 9,36 ± 0,24 14,60 ±2,10
17 лет 10,72 ±0,28 13,18 ±0,74 46,01 ± 1,59 35,29 ± 1,28 26,17 ±0,56 19,99 ±0,89 10,72 ±0,27 14,90 ± 1,84
2
Возраст Показатель
КСО, мм КДО, мм КСО/б!;, усл. ед. КДО/б!;, усл. ед. ВНМ, дин/см ММЛЖ, г ММЛЖ^, усл. ед.
16 лет 40,02 ± 0,87 107,68 ± 1,32 22,68 ± 0,45 60,99 ± 1,23 93,04 ± 5,66 184,32 ±4,62 106,92 ±3,98
17 лет 43,34 ± 0,96 110,36 ± 1,35 24,56 ± 0,72 62,56 ± 1,54 94,14 ±5,86 206,92 ± 5,98 117,83 ±4,23
ю 01
Статистики Гемоглобин, г/л Гематокрит, % Глюкоза, ммоль/л Ге, ммоль/л АЛТ, Е/л АСТ, Е/л КФК, Е/л Мочевина, моль/л Кортизол, нМ/л Тестостерон, нМ/л
М±ш I % 164,4 ± 1,98 3,61 52,40 ± 0,44 2,51 4,47 ± 0,03 2,23 33,04 ± 1,03 9,89 22,60 ± 0,33 4,38 60,00 ± 2,63 12,15 590,8 ± 73,26 31,81 7,56 ± 0,57 22,75 785,00 ± 20,90 7,98 13,06 ± 1Д9 27,25
М±ш II % 148,80 ± 2,20 4,43 48,40 ± 0,55 3,40 4,90 ± 0,06 3,46 30,26± 0,98 8,98 24,20 ± 0,59 9,27 51,80 ± 2,31 13,37 513,0 ± 62,16 36,73 5,88 ± 0,63 31,57 413,20 ± 15,62 11,34 21,50 ± 1,61 22,41
Р <0,01 <0,01 <0,001 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,01 <0,01
Таблица 1
Возраст
Показатель
МЖПа, мм
МЖГО, мм
КДРа, мм
КСР8, мм
31,52 ± 1,49
35,29 ± 1,28
КДРа/81;, усл. ед.
27,01 ±0,68
26,17 ±0,56
КАРз^, усл. ед.
17,86 ±0,64
19,99 ±0,*
ЗСЮКа, мм
9,36 ± 0,24
10,72 ±0,27
ЗСЮКХ мм
14,60 ±2,10
14,90 ± 1,84
Объем и масса миокарда юных спортсменов (М ± т)
Таблица 2
Возраст
16 лет
17 лет
Показатель
КТО, мм
40,02 ± 0,87
43,34 ± 0,96
КДО, мм
107,68 ± 1,32
110,36 ± 1,35
КСО/б!;, усл. ед.
22,68 ± 0,45
24,56 ± 0,72
КДО/б!;, усл. ед.
60,99 ± 1,23
62,56 ± 1,54
ВНМ, дин/см
93,04 ± 5,66
94,14 ±5,86
ММЛЖ, г
184,32 ±4,62
206,92 ± 5,98
ММЛЖ^, усл. ед
106,92 ±3,98
117,83 ±4,23
Динамика физиолого-биохимических показателей бегунов в условиях акклиматизации
Таблица 3
Статистики
М±ш I %
М±ш II %
Гемоглобин, г/л
164,4 ± 1,98 3,61
148,80 ± 2,20 4,43
<0,01
Гематокрит,
о/
52,40 ± 0,44 2,51
48,40 ± 0,55 3,40
<0.01
Глюкоза, ммоль/л
4,47 ± 0,03 2,23
4,90 ± 0,06 3,46
<0,001
Ге, ммоль/л
33,04 ± 1,03
30,26± 0,98
<0.05
АЛТ, Е/л
22,60 ± 0,33 4,38
24,20 ± 0,59 9,27
<0.05
АСТ, Е/л
60,00 ± 2,63 12.15
51,80 ±
2,31 13.37
<0.05
КФК, Е/л
590,8 ± 73,26 31,81
513,0 ± 62,16 36,73
<0.05
Мочевина, моль/л
7,56 ± 0,57 22.75
5,88 ± 0,63 31.57
<0.05
Кортизол, нМ/л
785,00 ± 20,90 7,98
413,20 ± 15,62 11.34
<0.01
Тестостерон. нМ/л
13,06 ± 1Д9 27.25
21,50 ± 1,61 22.41
<0,01
Примечание. - коэффициент вариации.
I
ф
00
Ь
Ь
I ?
оо
Ь ь с
о
оо
Ь
О
£
о с
0
5 ф
1
о
0 с
1
(V) ф
3 с
-с ф
I*
I
С С
При повышении амплитуды реоволн аорты и снижении реоволн в магистральных сосудах уменьшается деятельность большого круга кровообращения, вызывая напряжение в функционировании миокарда.
Одно из математических правил функции системы гласит, что на процесс ее самоорганизации можно воздействовать только минимальными усилиями. Для юношеского спорта - это минимальный объем нагрузок при интенсивности по ЧСС, не превышающей 180-190 уд./мин. В этих условиях функционирование миокарда протекает в физиологическом режиме.
Показано, что снижение отношения КДО/ММЛЖ ниже 1,00 свидетельствует в пользу доминирования ГМ левого желудочка над его дилатацией [15]. В наших исследованиях отношения КДО/ММЛЖ соответственно было 0,56 и 0,53 у. е. Комплекс регуляторных сдвигов позволяет говорить о синдроме спортивного сердца [4, 6, 8].
В результате исследований установлено, что чем выше величина ИН, тем выше 8-активность отдела ВНС и степень централизации СР. Чем меньше вегетативный показатель ритма и ИН, тем больше Р8 активность отдела ВНС и автономного контура [2].
Исследования класса сосудистой компенсации регуляции сосудистого тонуса у юных спортсменов показывают возрастные и квалификационные особенности перераспределения кровотока, который зависит от амплитуд пульсации реоволн в магистральных и центральных сосудах.
Нами наблюдалось достоверное повышение в магистральных сосудах и снижение амплитуды реоволн аорты и неизменность в периферических сосудах. Жесткость характеризует состояние сосудистого тонуса и с возрастом спортсменов и многолетней тренировкой снижаются. Спазм и дилатация сосудов почти всегда эквивалентны их пульсации. Необходимо отметить, что механизм пульсации сосудов зависит от их эластичности, т. е. от содержания коллагена. Известно [20], что в стенках крупных сосудов его содержание составляет 50 %. Более 90 % всей массы электрических волокон составляет белок эластин, обладающий выраженной резистентностью к действию протелитиновых ферментов. Энергию, необходимую для совершения механических работ, сердце получает главным образом за счет аэробного процесса распада питательных веществ - окислительного фосфорилиро-
вания. Энергетические субстраты сердечной мышцы СЖК, глюкоза и молочная кислота (МК). Доля этих субстратов в покое - 34, 31, 28 %. При БТН вклад МК возрастает до 60 %. Однако установление порога МК - источника энергии миокарда и накопления хронического утомления требует дальнейшего исследований.
Коронарный кровоток претерпевает значительные изменения на протяжении сердечного цикла. Они связаны с изменением давления крови в аорте и давления внутри миокарда. Под воздействием высокого внутримышечного давления во время систолы коронарные сосуды сдавливаются, и кровоток в них снижается почти до нуля. В современной литературе недостаточно освещен вопрос о влиянии эластичных волокон сосудов миокарда на сердечную деятельность Изменение тренированности влияет на величину ОЦК. Около 84 % всей крови находится в большом круге, а влияние эластичности сосудов на амплитуду рео-волн невелико. При этом в малом круге (9 %) роль эластических волокон особенно возрастает в сердце (7 %). В периферических сосудах роль эластических волокон в распределении кровотока мала (2-5 %). Необходимо остановиться на механизмах регуляции миокарда.
Внутренние ганглии миокарда включают в систему - афферентные нейроны, дендриты, которые служат рецепторами в волокнах миокарда. Вставочные и эфферентные нейроны, аксоны детерминируют иннервацию миокарда и гладких мышц коронарных сосудов. Механизмы саморегуляции способствуют увеличению силы сокращения левого желудочка при увеличении притока крови к правому предсердию. Механизмы регуляции кровотока и эластических волокон синтезируются фиб-робластами, которые легко растягиваются и сокращаются. К 16 годам у тренированных спортсменов (стаж занятий спортом 4-5 лет) второй механизм в крупных сосудах несколько теряет свое значение и в системном кровообращении сокращает доминантность в магистральных сосудах. С ростом спортивного мастерства и стажа занятий до 6-7 лет в 17 лет происходит усиление эластической роли магистральных сосудов на фоне эндогенных автономных влияний ганглий миокарда. В стенке капилляров сократительные элементы отсутствуют.
Совокупное воздействие положительного хронотропного и инотропного эффектов ус-
коряет проведение возбуждения в сердце, критериями которого являлись фазы предизг-нания и изгнания сердечного цикла. Это происходит вследствие активации симпатической нервной системы и приводит к усилению насосной функции миокарда. Влияние на сердце активации блуждающих нервов проявляется в эффектах, векторных действию симпатических нервов ВНС. В состоянии относительного покоя первое воздействие проявляется в наших исследованиях в 5,6 % случаев.
В системе регуляции работы сердца важное место отводится катехоламинам и тироксину, усилению гликолиза и увеличению в саркоплазме концентрации ионов кальция, что приводит к увеличению силы сокращений сердечной мышцы. При больших тренировочных воздействиях снижаются активность миокарда, наступает гиперкапния и ацидоз, гипоксия.
Время кругооборота крови через круги кровообращения равняется 20-23 с, а при БТН составляет 8-10 с. В процессе БТН развитая сердечная мышца и проводящая нервная система определяют ЧСС в зависимости от потребностей спортивной деятельности в доминантных режимах среды обитания и превалирования молекулярно-клеточных путей обмена веществ. Соединительный эластин в венах, расположенных выше уровня сердца, перпендикулярен просвету сосудов, что предотвращает опадения спинок сосудов и способствует поддерживанию артериального и венозного давления не только в головном мозге, но и в других частях верхней части туловища. Этот процесс важен при выполнении силовых упражнений тяжелоатлетами. Обеспечивается стабильный обмен веществ между сосудами и вне сосудистой рыхлой соединительной ткани (СТ), что, собственно, и обеспечивает питание и очищение клеток головного мозга.
Наблюдается прямая связь между интенсивностью БТН и степенью гемоконцентрации. В регуляции системного кровообращения при БТН, гравитационных воздействиях важную роль играет повышение активности 8 нервной системы в результате воздействий иммуно-ферментного, нейромоторного и нейроэндок-ринного спектра. Каждому спортсмену присущ свой тип кровообращения. В зависимости от характера, направленности и содержания БТН различают по изотонической и изометрической функции сердца, работающего соответственно при низком и высоком перифери-
ческом сопротивлении сосудов. У обследуемых нами спортсменов ОПСС варьировало от 944,53 ± 83,78 до 1680,65 ± 213,41 дин. • с • см-5. Наблюдалась дилатация сосудов преимущественно эукинетического и гипокенетического типов кровообращения (ТК). В формировании ТК, как указывалось выше, участвует все многообразие регуляторов кардиогемодина-мики пика, начиная с центральных и заканчивая магистральными факторами, эластичности сосудов, класса перераспределения кровотока, ОПСС. Однако требует дальнейшего изучения роль «периферических сердец». При этом важно помнить об избирательной устойчивости сердечно-сосудистой системы к стресс-факторам, включении стресс-реализующих и лимитирующих систем, вариабельности показателей гемодинамики и их мобильности. Исследователи физиологии двигательной активности и спорта, члены КНГ идут по пути изучения резервов энергообеспечения и определения утомления по содержанию молочной кислоты. Однако, на наш взгляд, следует глубже изучать в динамике состояние нейро-моторного аппарата в циклических видах спорта, приобретающих все большую направленность и силовую выносливость. Важна общеорганизменная оценка гомеостаза физической работоспособности. При этом узкоспециализированная избирательная работа группы мышц (глобального, регионального и локального характера) требует дифференцированного подхода к оценке их функционирования и метаболизма.
Реакция эндокринной системы на острую нагрузку может быть выражена очень сильно, но возникающие в результате регулярных тренировок устойчивые изменения в ее функционировании, как правило, более скромны и состоят в следующем:
- в случае одинаковой абсолютной интенсивности физической работы гормональные сдвиги в тренированном организме немного меньше, чем в нетренированном; очевидно, это основывается на том обстоятельстве, что в результате тренировки увеличивается чувствительность тканей гормона;
- в случае одинаковой относительной интенсивности физической работы (равна МПК %) гормональные сдвиги в тренированном и нетренированном организмах более-менее одинаковые;
- при максимальном физическом напряжении гормональные сдвиги в тренированном организме немного более масштабные, чем
в нетренированном организме; очевидно, это основывается на том обстоятельстве, что в результате тренировок увеличивается функциональная способность эндокринных желез
[7, 13].
Напряжение функциональной системы организма спортсменов значительно возрастает в условиях применяемых ДД и горного климата.
В табл. 3 представлены значения ключевых физиологических показателей и метаболического состояния бегунов высокой спортивной квалификации.
Значение лактата в условиях Челябинска равнялось 0,60 ± 0,09 ммоль/л ^ = 45 %). При обследовании в горах содержание лакта-та составляло 1,30 ± 0,09 ммоль/л. После первой тренировочной нагрузки специального характера: 300 м (63 с) + 300 м (60 с) + 300 м (57 с) и активной рекреацией в виде 500 м спокойного бега проводилась вторая серия: 300 м (62 с) + 300 м (60 с) + 300 м (58 с) и 500 м удобного бега для отдыха. Третья нагрузка включала: 300 м (62 с) + 300 м (60 с) + 300 м (57 с) и 600 м заминки. Через 10 мин бралась проба лактата, составившая 6,61 ± 0,27 ммоль/л. Коэффициент вариации был 12,40 %. Вторая нагрузка включала беговые отрезки: 600 с (1 мин 48 с) + 150 м (20,30 с) + 150 м (20,36 с). Значения лактата после этих беговых нагрузок колебались, составляя 10,42 ± 0,35 ммоль/л ^ = 9,98 %). Значения частоты сердцебиений в первой серии находились в диапазоне АэП (170 уд./мин), а после второй серии - 180 уд./мин (АэП). Образование лактата усиливается при гипоксии и гипертермии, вызванных физической нагрузкой.
Таким образом, совокупный эффект акклиматизации зависит от высоты и времени нахождения спортсменов и по-разному проявляется как в физиологических, так и особенно в биохимических проявлениях. Можно полагать, что длительная адаптация к средне-горью (30 дней и более) формирует у спортсменов генерализованные специфические процессы и новый тип реагирования на совокупные средовые воздействия. В результате воздействия горного климата и происходят изменения функциональной и метаболической мощности систем, ответственных за адаптацию. Формирование устойчивой адаптации происходит фазно при участии стресс-реакции, ухудшения общего состояния организма, комплекса перераспределений сложной архитектоники управления этими процессами.
В качестве информативного показателя для оценки адаптоспособности спортсменов к совокупным средовым воздействиям рассчитан индекс тестостерон-кортизол, характеризующий способность спортсменов к восстановлению. Через три дня акклиматизации индекс равнялся 0,0166, а через 19 дней - 0,052 у. е. Из этих данных следует, что в процессе акклиматизации анаболические звенья повысились, а катаболические снизились. Индекс тестостерон-мочевины, соответственно, составлял 1,728 и 3,656 у. е. Эти данные также свидетельствуют о том, что обменные процессы нормализовались и восстановление протекает более эффективно через 30-36 дней акклиматизации (нижнее + верхнее среднегорье). Наиболее информативным показателем восстановления организма бегунов после тренировочных нагрузок является продукт белкового обмена - мочевина. При мышечной деятельности усиливается катаболизм тканевых белков, способствующих повышению уровня мочевины в крови. Это наблюдалось нами в начале акклиматизации в верхнем сред-негорье. Нормализация наступала через 30-36 дней, когда восстановился синтез белка в мышцах. Это же подтверждает динамика индекса кортизол-глюкозы, который в 1 и 2 обследовании соответственно равнялся 175,615 и 84,327 у. е. Известно, что глюкокортикоиды в высокой концентрации усиливают катабо-лический эффект, являются переносчиками информации от ДНК к белку [5].
В заключение необходимо отметить, что повышение стресс-индекса в процессе акклиматизации в совокупности с объемом интенсивно применяемых воздействий характеризует напряженность тренировочного процесса. Пониженная концентрация тестостерона в сочетании с повышенным содержанием кор-тизола свидетельствует об усилении в клетках катаболизма белков, нежели анаболизма. Увеличение лактатного порога детерминировано способностью выводить лактат и увеличивать содержание ферментов в скелетной мышце в сочетании с перераспределением метаболитов во время тренировки. В результате при одной и той же интенсивности работы образуется меньше лактата. Функция железа в организме связана с образованием гемоглобина. Синхронные изменения Hb-Fe++ показаны в настоящей работе. Повышение гематокрита -показатель, свидетельствующий о повышении референтных границ содержания гемоглобина. При его снижении изменялась концентра-
ция гемоглобина. Цитоплазматические ферменты способствуют мобилизации глюкозы и формированию небольшого количества аде-нозинтрифосфата. Они удерживают железо гемоглобина клеток и предупреждают окисление белков красных клеток крови.
В настоящих исследованиях при формировании устойчивой фазы адаптации выявилось через 30-36 дней акклиматизации повышение содержания тестостерона и кортизола. Этот эндокринный маркер характеризует течение восстановительных процессов. Горная адаптация организма в условиях тренировочного процесса вызывала изменение энзим-ферментов АЛТ и ACT. Значения аспартата-минотрансферазы значимо уменьшились в указанные выше сроки акклиматизации, что свидетельствовало о прогностической информации в молекулярно-клеточном состоянии и перераспределении в системе аминотрансфе-разы. Снижение фермента креатинфосфоки-назы и изменение аминотрансферазы свидетельствуют о нормальном состоянии миокарда, печени, скелетных мышц. Ускорение акклиматизации при воздействии нагрузок на выносливость происходит в условиях применения L-карнитина, который мобилизует концентрацию гормонов. При этом возрастает доля клеточных тел, а уменьшается доля субстрата, подвергаемого катаболизму до СО2, ферменты являются белковыми катализаторами, ускоряющими метаболические процессы. Инсулин играет важную роль в индукции биосинтеза ферментов. Ферменты синтеза жирных кислот являются адаптивными. При усиленном питании их количество возрастает и снижается при снижении калорийности. Углеводное голодание с последующим углеводным насыщением применяется в спорте высших достижений. Формализованные данные состояния позволяют своевременно корректировать тренировочный процесс. Инсулин влияет на метаболизм углеводов, белков и жиров. Сопутствующие нарушению его продукции изменения обмена липидов, особенно под воздействием чрезмерных нагрузок, приводят к ацидозу. Инсулин играет важную роль в запасании энергии. Углеводное насыщение приводит к депонированию гликогена в печени и мышцах. Под влиянием инсулина гликоген превращается в жиры и депонируется в соединительной ткани. Применительно к белкам инсулин оказывает непосредственное влияние на захват аминокислот клетками и синтез из них белка. Кроме
того, инсулин тормозит распад белков, уже находящихся в клетках. Поступившая в клетки глюкоза фосфолирируется и становится субстратом для всех обычных этапов обмена углеводов. Происходит увеличение транспорта глюкозы в клетки соединительных тканей. Если инсулина недостаточно, белковые пузырьки отделяются от мембраны в течение 3-5 мин и возвращаются в середину клетки, сохраняя способность к использованию их при необходимости [5].
Гемоглобин в клетках является отличным кислотно-щелочным буфером, детерминированным белковой составляющей. В условиях горного климата гипоксия вызывает заметное увеличение секреции эритропоэтина, а он, в свою очередь, усиливает образование красных клеток крови до тех пор, пока гипоксия не исчезнет. Если эритропоэтина синтезируется много и железо физиологически повышено, репродукция красных клеток крови может возрасти на порядок и более по сравнению с референтными границами. Наблюдаемый синтез гемоглобина в среднегорье в начале акклиматизации детерминирован звеньями в виде гемма, содержащего атом железа. Каждая молекула гемоглобина, состоящая из четырех цепочек, содержит четыре атома железа. Связывание гемоглобина с кислородом происходит в жидкой среде в форме молекулярного кислорода. Создание искусственной гипоксии в равнинных условиях создает возможности для эритропоэза. Можно полагать, что проблема индивидуализации включает комплекс системообразующих показателей, дифференциальная индикация которых позволяет контролировать и корректировать состояние и нагрузки спортсменов.
Литература
1. Аксенов, В.В. К вопросу оценки состояния хроно- и инотропной функции сердца при различных степенях физической тренированности организма / В.В. Аксенов, И.Г. Та-зендинов // Физиология человека. - 1995. -Т. 11. - С. 96-106.
2. Аксенов, В.В. Регуляция частоты и силы сердечных сокращений у бегунов на средние дистанции: лекция / В. В. Аксенов. -Омск, Челябинск: ОГНФК, 1987. - 12 с.
3. Анисимова, Е.А. Инновационная методика спортивной подготовки бегунов на средние дистанции / Е. А. Анисимова // Теория и практика физ. культуры. - 2011. - № 2. -С. 69-71.
4. Биохимия мышечной деятельности / Н.И. Волков, Э.Н. Нэкси, А.Д. Осипенко и др. -Киев: Олимп. лит., 2000. - 503 с.
5. Биохимия человека: пер. с англ. / Р. Мари, Д. Греннер, П. Мейсе и др. - М. : Мир -Бином, 2003. - С. 372.
6. Гаврилова, Е.А. Стрессорное сердце. Стрессорная кардиомиопатия / Е.А. Гаврилова. - М. : Совет. спорт, 2007. - 195 с.
7. Грязных, А.В. Особенности восстановления секреторной активности пищеварительных желез после действия мышечной нагрузки: автореф. дис. ... д-ра биол. наук / А.В. Грязных. - Челябинск, 2011. - 47 с.
8. Дембо, А.Г. Новое в исследовании системы кровообращения спортсменов / А.Г. Дембо, Э.В. Земцовский // Теория и практика физ. культуры. - 1986. - № 11. - С. 42-45.
9. Земцовский, Э.В. Спортивная кардиология / Э. В. Земцовский. - СПб.: Гиппократ, 1995. - 195 с.
10. Земцовский, Э.В. Электрокардиографическая диагностика гипертрофии миокарда с учетом типа кровообращения / Э.В. Земцовский, Е.М. Сальников // Сб. науч. тр. ПННЛ. - Л.: ГДОИФК им. П.Ф. Лесгафта, 1986. - С. 72-77.
11. Исаев, А.П. Полифункциональная мобильность и вариабельность организма спортсменов олимпийского резерва в системе многолетней подготовки: моногр. / А.П. Исаев, В. В. Эрлих. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2010. - 503 с.
12. Исаев, А.П. Стратегия адаптации человека: учеб. пособие / А.П. Исаев. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2003. - 248 с.
13. Кассиль, Г.Н. Адаптация к спортивной деятельности в свете нейро-гуморально-гормональной регуляции / Г.Н. Кассиль. - М. : Физиология спорта, 1986. - С. 93.
14. Линдигер, К.И. Как элитные лыжники адаптируются к различным двойным периодическим опорам от низких до высоких
скоростей? / С.И. Линдигер, Х.К. Холлеберг // Европ. журнал приклад. физиологии. - 2011. -№ 111. - С. 1103-1111.
15. Личагина, С.А. Физиологические механизмы адаптации учащихся к физическим нагрузкам здоровьесберегающей направленности: дис. ... канд. мед. наук / С.А. Личагина. -Курган, 2002. - 165 с.
16. Ньюсом, П. Эффективное плавание: пер. с англ. / П. Ньюсом, А. Янг. - М. : Манн, Иванов, Фербер, 2013. - 400 с.
17. Романов, Ю.Н. Особенности долговременной даптации кикбоксеров в системе интегральной подготовки: дис. ... д-ра биол. наук /Ю.Н. Романов. - Челябинск, 2014. - 265 с.
18. Уилмор, Дж.Х. Физиология спорта и двигательной активности / Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл. - Киев: Олимп. лит., 1997 -503 с.
19. Шебшаевич, Л.Г. Жизнь - кибернетическая медико-биологическая системность / Л.Г. Шебшаевич, А.А. Алексеев. - М. : Триада Плюс, 2001. - 608 с.
20. Эрлих, В.В. Системно-синергетиче-ские интеграции в саморегуляции гомеостаза и физической работоспособности человека в спорте: моногр. / В.В. Эрлих, А.П. Исаев, В. В. Корольков. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2012. - 228 с.
21. Advances in exercise, fitness and performance genomics T. Rankinen, S.M. Roth, M.S. Loos et al. // Med. Sci. Exer. - 2010. -Vol. 42. - P. 835-846.
22. Hir, E. Physiological variables and mi-tochondrial-related genotypes of an athlete who excels in both short and long-distance running / E. Hir, Ruth Birk, Yoan Meccel et al. // Mitochondrial. Jornal. Homerade. - 2011. - Vol. 11. -P. 774-777.
23. Ostrander, E.A. Genetics of athletic performance / E.A. Ostrander, H.J. Huson, G.K. Ostrander // Ann Rev. Gen. Hum. Genet. -2009. - Vol. - 12. - P. 407-429.
Исаев Александр Петрович, заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор, директор центра спортивной науки, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Эрлих Вадим Викторович, кандидат биологических наук, доцент, директор Института спорта, туризма и сервиса, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Аминов Альберт Сибагатуллович, кандидат биологических наук, доцент, заведующий кафедрой спортивного совершенствования, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Ненашева Анна Валерьевна, доктор биологических наук, доцент, заведующая кафедрой теории и методики физической культуры и спорта, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Альборадих Ахмед Абуди Хуссейн, преподаватель физической культуры, University of Kufa (Ирак), [email protected].
Поступила в редакцию 24 сентября 2014 г.
Bulletin of the South Ural State University Series "Education, Healthcare Service, Physical Education" _2014, vol. 14, no. 4 pp. 20-32
SYSTEM-SYNERGETIC APPROACHES IN INTEGRATION OF THEORY OF ADAPTATION AND SPORTS TRAINING INDIVIDUALIZATION IN CYCLIC KINDS OF SPORTS DEVELOPING ENDURANCE
A.P. Isaev, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected], V.V. Erlikh, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected], A.S. Aminov, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected], A.V. Nenasheva, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected], Ahmed Aboodee Hussein Alboradih, University of Kufa, Kufa, Iraq, [email protected]
Development thrust of adaptation and sports training individualization is based on the information material obtained from set of sports-related sciences: physiology, theories and principled of sports training, biomechanics, psychophysiology, genetics, molecular biology, humanology etc., as well as on efficient sports training techniques involving advanced recovery, balanced multiple-meal diet and pharmacologic body support. High performance sports challenges an athlete to achieve elite performance indicators determined by complex of phe-notypes formed under the action of ecological and genetic factors. According to T. Rankinen et al., achieving an elite sports status involves several genetic factors. So far, 20 single nucleotide polymorphism (SNP) are known to be associated with elite sports status. However, it is not clear whether genetic variations and combinations are important at certain vector of muscular actions (concerning mainly endurance, strength and speed-strength characteristics). An athlete attains polygenic profile suitable for mitochondrial biogenesis that does not depend on his phenotypic abilities if he is specially trained for chosen race distance. This brings up the question of individualization of sports training process. Individualization problem is based on system-synergetic concept of management under conditions of sports training, state diagnostics and recovery.
Keywords: adaptation, individualization, energetics, genetic disposition, mitochondria, ecological factors, endurance, high training loads, acclimatization, metabolic state, system-synergetic concept, diagnostic approach.
References
1. Aksenov V.V., Tazendinov I.G. [On Assessment of the State of Chrono-and Inotropic Function of the Heart at Different Degrees of Physical Fitness of the Organism]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 1995, vol. 11, pp. 96-106. (in Russ.)
2. Aksenov V.V. Regulyatsiya chastoty i sily serdechnykh sokrashcheniy u begunov na srednie dis-tantsii [Regulation of Frequency and Severity of Heart Rate in Middle Distance Runners. Lecture]. Omsk, Chelyabinsk OGNFK Publ., 1987. 12 p.
3. Anisimov E.A. [Innovative Method of Athletic Training Middle Distance Runners]. Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury [Theory and Practice of Physical Culture], 2011, no. 2, pp. 69-71. (in Russ.)
4. Volkov N.I., Neksi E.N., Osipenko A.D. Biokhimiya myshechnoy deyatel'nosti [Biochemistry of Muscle Activity]. Kiev, Olympic Literature Publ., 2000. 503 p.
5. Gavrilov E.A. Stressornoe serdtse. Stressornaya kardiomiopatiya [Stressor Heart. Stress-Induced Cardiomyopathy]. Moscow, Soviet Sport Publ., 2007. 195 p.
6. Dirty A.V. Osobennosti vosstanovleniya sekretornoy aktivnosti pishchevaritel'nykh zhelez posle deystviya myshechnoy nagruzki. Avtoref. dokt. dis. [Peculiarities of the Secretory Activity of the Digestive Glands after the Action of Muscular Exercise. Abstract of Doct. Diss.]. Chelyabinsk, 2011. 47 p.
7. Dembo A.G., Zemtsovsky E.V. [A New Study of the Circulatory System of Athletes]. Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury [Theory and Practice of Physical Culture], 1986, no. 11, pp. 42-45. (in Russ.)
8. Zemtsovsky E.V. Sportivnaya kardiologiya [Sports Cardiology]. St. Petersburg, Hippocrates Publ., 1995. 195 p.
9. Zemtsovsky E.V., Sal'nikov E.M. [Electrocardiographic Diagnosis of Myocardial Hypertrophy with Regard to the Type of Circulation]. Sbornik nauchnykh trudov PNNL [Collected Scientific Works PNNL]. Leningrad, GDOIFK them. PF Lesgafta Publ., 1986, pp. 72-77. (in Russ.)
10. Isaev A.P., Erlikh V.V. Polifunktsional'naya mobil'nost' i variabel'nost' organizma sportsmenov olimpiyskogo rezerva v sisteme mnogoletney podgotovki. Monografiya [Multifunctional Mobility and Variability of Athletes of Olympic Reserve in the Years of Preparation. Monograph]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2010. 503 p.
11. Isaev A.P. Strategiya adaptatsii cheloveka. Uchebnoe posobie [Strategy of Human Adaptation: a Tutorial]. Tyumen, Tyumen St. Univ. Publ., 2003. 248 p.
12. Kassil G.N. Adaptatsiya k sportivnoy deyatel'nosti v svete neyro- gumoral'no-gormonal'noy re-gulyatsii [Adapting to Sporting Activities in the Light of Neuro-Humoral-Hormonal Regulation]. Moscow, Physiology of Sport Publ., 1986. 93 p.
13. Lindiger K.I., Holleberg H.K. [As Elite Skiers Adapt to Different Double Periodic Supports from Low to High Speeds?]. Evropeyskiy zhurnal prikladnoy fiziologii [European Journal of Applied Physiology], 2011, no. 111, pp. 1103-1111. (in Russ.)
14. Lichagina S.A. Fiziologicheskie mekhanizmy adaptatsii uchashchikhsya k fizicheskim nagruz-kam zdorov'esberegayushchey napravlennosti. Kand. Diss. [Physiological Mechanisms of Adaptation of Students to Physical Activity Health-Orientation. Cand. Sci. Diss.]. Kurgan, 2002. 165 p.
15. Marie R., Grenner D., Mace P. Biokhimiya cheloveka [Biochemistry Rights], english translation. Moscow, World Bean Publ., 2003. 372 p.
16. Newsome P., Young A. Effektivnoe plavanie [Efficient Voyage], english translation. Moscow, Mann, Ivanov and Ferber Publ., 2013. 400 p.
17. Romanov Y.N. Osobennosti dolgovremennoy adaptatsii kikbokserov v sisteme integral'noy podgotovki. Dokt. Diss. [Features Long Adaptation Kickboxers in the Integrated Training. Doct. Sci. Diss.]. Chelyabinsk, 2014. 265 p.
18. Wilmore J.H., Costilla D.L. Fiziologiya sporta i dvigatel'noy aktivnosti [Physiology of Sport and Motor Activity]. Kiev, Olympic Literature Publ., 1997. 503 p.
19. Shebshaevich L.G., Alekseev A.A. Zhizn' - kiberneticheskaya mediko-biologicheskaya sistem-nost' [Life - Cybernetic Biomedical Systematic]. Moscow, Triad Plus Publ., 2001. 608 p.
20. Erlikh V.V. Sistemno-sinergeticheskie integratsii v samoregulyatsii gomeostaza i fizicheskoy rabotosposobnosti cheloveka v sporte. Monografiya [System-Integration Synergies in the Self-Regulation of Homeostasis and Physical Human Performance in Sport. Monograph]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2012. 228 p.
21. Eynon H., Birk R., Meccel Y. Physiological Variables and Mitochondrial-Related Genotypes of an Athlete Who Excels in Both Short and Long-Distance Running. Mitochondrial. Jornal. Homerade, 2011, vol. 11, pp. 774-777.
22. Ostrander E.A., Huson H.J, Ostrander G.K. Genetics of Athletic Performance. Ann Rev. Gen. Hum. Genet, 2009, vol. 12, pp. 407-429.
23. Rankinen T., Roth S.M., Loos M.S., Perusse L. Advances in Exercise, Fitness and Performance Genomics. Med. Sci. Exer, 2010, vol. 42, pp. 835-846.
Received 24 September 2014
