УДК 796.011.3 DOI: 10.24412/2305-8404-2022-1-100-106
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
ВОЗМОЖНОСТЕЙ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ
У СТУДЕНТОВ-СПОРТСМЕНОВ
Т.Н. Петрова, В.К. Таланцева, О.В. Шиленко, Т.В. Пинчук
Проведен сравнительный анализ функциональных возможностей кардиореспи-
раторной системы студентов в рамках совершенствования учебно-тренировочного
процесса студентов-спортсменов за десятилетний период. Доказано, что по боль-
шинству показателей функция кардиореспираторной системы у студентов-спорт-
сменов за десятилетний промежуток времени ухудшилась, механизмы долговременной
и срочной адаптации отражают низкий уровень их здоровья.
Ключевые слова: студенты, спортсмены, кардиореспираторная система.
COMPARATIVE CHARACTERISTICS
OF THE FUNCTIONAL CAPABILITIES
OF THE CARDIORESPIRATORY SYSTEM
IN STUDENT-ATHLETES
Petrova T.N., candidate of pedagogical sci-
ences, associate professor, tanushapetr@
mail.ru, Russia, Cheboksary, Chuvash State
Agrarian University,
Talantseva V.K., candidate of pedagogical
sciences, associate professor, head of depart-
ment, sport_chieim21@mail.ru, Russia, Che-
boksary, Chuvash State Agrarian University,
Shilenko O.V., candidate of pedagogical sci-
ences, associate professor, mailotrof77@
mail.ru, Russia, Cheboksary, Chuvash State
Agrarian University,
Pinchuk T.V., senior lecturer, ptv.fk.pgsha@
mail.ru, Russia, Ussuriysk, Primorsky State
Agricultural Academy
A comparative analysis of the functional
capabilities of the cardiorespiratory system of
students in the framework of improving the
educational-training process of student-
athletes over a ten-year period is carried out. It
has been proved that, according to the
majority of indicators, the function of the
cardiorespiratory system in student sportsmen
has worsened over a ten-year period of time,
the mechanisms of long-term and urgent
adaptation reflect the low level of their health.
Key words: students, athletes, cardiorespira-
tory system.
Петрова Татьяна Николаевна, канд. пед.
наук, доц., tanushapetr@mail.ru, Россия, Чебоксары,
Чувашский государственный аграрный университет,
Таланцева Валентина Кузьминична, канд.
пед. наук, доц., зав. кафедрой, sport_chieim21@mail.ru,
Россия, Чебоксары, Чувашский государственный аграр-
ный университет,
Шиленко Ольга Витальевна, канд. пед. наук,
доц., mailotrof77@mail.ru, Россия, Чебоксары, Чувашский
государственный аграрный университет,
Пинчук Татьяна Валериевна, старший препо-
даватель, ptv.fk.pgsha@mail.ru, Россия, Уссурийск, При-
морская государственная сельскохозяйственная академия
В последние годы особую значи-
мость приобретают научные исследова-
ния, связанные с изучением адаптацион-
ных возможностей человеческого орга-
низма к постоянно меняющимся факто-
рам условий жизнедеятельности. В пе-
речне исследований одним из важных
является изучение функциональных воз-
можностей кардиореспираторной сис-
темы молодежи, в частности, студентов-
спортсменов вузов [1–4].
Значительная интенсификация
тренировочных нагрузок вкупе с осо-
бенностями совмещения учебного про-
цесса со спортивной подготовкой влекут
за собой повышенные требования к
функциональным системам и органам. Высокоактивный режим жизнедея-
тельности вызывает значительные структурно-функциональные изменения
органов, обеспечивающих долговременную адаптацию к физическим на-
грузкам [5, 6].
Сравнительная характеристика функционального состояния кар-
диореспираторной системы студентов-спортсменов с показателями деся-
тилетней давности такой же категории исследуемых имеет большое значе-
ние для выявления особенностей учебно-тренировочного процесса и, при
необходимости, разработки системы восстановительных мероприятий, что
является актуальной проблемой в современной мире.
Целью исследования является сравнительный анализ функциональ-
ного состояния кардиореспираторной системы студентов-спортсменов.
Методы и организация исследования. Для достижения поставлен-
ной цели использовался комплекс методов: теоретический анализ и обоб-
щение литературных и электронных источников по данной проблеме,
медико-биологическое тестирование, методы математической статистики.
Исследование проводилось на базе кафедры физвоспитания Чуваш-
ского государственного аграрного университета. Проводился мониторинг
функциональных возможностей кардиореспираторной системы у студен-
тов-спортсменов.
Результаты исследования и их обсуждение. Кардиореспираторная
система обеспечивает питание работающих мышц, снабжение кислородом,
поддерживает гомеостаз и наиболее чутко реагирует на все изменения во
внешней и внутренней среде организма. По характеру адаптационных
сдвигов, происходящих в ней в покое (долговременная адаптация) и при
физических нагрузках (срочная адаптация), судят о состоянии всего орга-
низма в целом [7–9].
В связи с наблюдающейся тенденцией ухудшения состояния здоро-
вья населения, в том числе и у студентов, определенный интерес пред-
ставляет сопоставление показателей функций кардиореспираторной сис-
темы у студентов-спортсменов одной возрастной категории в разные годы
экспериментального изучения. Контрольные срезы проводились в 2011 и
2021 годах.
В 2011 году обследовано 33 студента-спортсмена дневного отделе-
ния (17 девушек и 16 юношей) в возрасте от 18 до 28 лет. Спортивная ква-
лификация у юношей: МС – 1 чел., КМС – 3 чел., I разряд – 1 чел., II раз-
ряд – 2 чел., без разряда – 9 чел., у девушек – 3, 10, 2, 1, 1 чел. соответст-
венно.
В 2021 году протестировано 28 студентов-спортсменов (10 девушек
и 18 юношей) той же возрастной категории. Спортивная квалификация
у юношей: МС – 3 чел., КМС – 1 чел., I разряд – 4 чел., II разряд – 2 чел.,
III разряд – 3 чел., без разряда – 6 чел., у девушек – 0, 1, 2, 1, 0, 5 чел.
соот-
ветственно.
Жалобы, специфические для спортсменов, в обоих срезах предъяв-
ляли 50 % обследованных (боли в конечностях, пояснице, суставах).
Функциональные возможности сердечно-сосудистой системы
исследовались по общепринятым методикам в покое и при нагрузках
(трехкомпонентная проба Летунова), определялись показатели ударного
(УОК) и минутного (МОК) объема крови в покое и при нагрузке.
Исследование дыхательной системы включало измерение частоты
дыхания, окружности и экскурсии грудной клетки, а также жизненной
емкости легких. Центральное взаимодействие между дыхательной и сер-
дечно-сосудистой системами осуществляется системой нейронов, в кото-
рой заложены компенсаторные и адаптивные функции, направленные на
поддержание постоянства газового состава крови, обеспечение нормаль-
ного метаболизма в тканях [10]. Стабильность взаимодействия двух систем
определяли путем расчета кардиореспираторного индекса (КРИ), который
рассчитывается как отношение частоты сердечных сокращений (ЧСС) к
частоте дыхательных движений.
Показатели гемодинамики в покое представлены в табл. 1.
Сравнительные показатели гемодинамики
у студентов-спортсменов в покое (M±m)
Таблица 1
Показатели
девушки
(n=17)
2011 г.
юноши
(n=16)
девушки
(n=10)
2021 г.
юноши
(n=18)
ЧСС
САД
ДАД
ПД
УОК
МОК
71±2,11
110±2,34
66±2,14
44±2,32
63±9,18
4474±480,23
72±1,32
114±2,60
70±1,36
44±2,34
61±4,53
4421±549,11
75±2,92
108±2,44
70±2,09
38±2,44
58±9,26
4362±439,14
68±1,44
114±2,88
67±1,44
47±2,52
64±4,22
4352±534,12
Примечание: ЧСС – частота сердечных сокращений; САД – систолическое арте-
риальное давление; ДАД – диастолическое артериальное давление;
ПД – пульсовое давление; УОК – ударный (систолический) объем крови;
МОК – минутный объем крови.
Таким образом, при сравнительном анализе средних показателей
гемодинамики у студентов-спортсменов в покое можно сделать следую-
щие выводы:
1) у девушек показатели САД остались примерно на том же уровне,
что и у студенток десять лет назад, ЧСС и ДАД увеличились, УОК и МОК
уменьшились;
2) у юношей показатели САД не изменились, УОК незначительно
повысился, остальные показатели уменьшились в той или иной степени.
Все изменения и у девушек, и у юношей не имели достоверных различий
(р>0,05).
В показателях в покое у девушек и юношей отмечалось незначи-
тельное снижение механизмов долговременной адаптации.
При оценке пробы Летунова учитывался тип реакции сердечно-
сосудистой системы на нагрузку. Показатели пробы Летунова представ-
лены в табл. 2 и 3.
Таблица 2
Типы реакций сердечно-сосудистой системы у девушек
на пробу Летунова, %
Тип реакции
Нагрузка
20 приседаний 15-секундный бег 2-минутный бег
Нормотонический
Гипертонический
Ступенчатый
2011 г.
(n=17)
37,55
56,20
6,25
2021 г.
(n=10)
50,00
40,00
10,00
2011 г.
(n=17)
43,75
50,00
6,25
2021 г.
(n=10)
50,00
50,00
–
2011 г.
(n=17)
43,75
43,75
12,50
2021 г.
(n=10)
60,00
30,00
10,00
Таблица 3
Типы реакций сердечно-сосудистой системы у юношей
на пробу Летунова, %
Тип реакции
Нагрузка
20 приседаний 15-секундный бег 2-минутный бег
Нормотонический
Гипертонический
Ступенчатый
2011 г.
(n=17)
33,33
66,67
–
2021 г.
(n=18)
22,22
77,78
–
2011 г.
(n=17)
38,80
55,60
5,60
2021 г.
(n=18)
33,33
61,11
5,55
2011 г.
(n=17)
41,17
52,90
5,93
2021 г.
(n=18)
38,90
55,55
5,55
Анализ данных табл. 2 свидетельствует о том, что в 2011 году у деву-
шек при любых нагрузках чаще определяются патологические типы реак-
ции. При этом сопоставление типов реакций на пробу Летунова указывает
на то, что у девушек в 2021 году наблюдается увеличение нормотониче-
ских типов и снижение патологических.
Сравнительный анализ показателей функциональной пробы у юно-
шей (табл. 3) показал увеличение патологических и уменьшение нормото-
нического типа реакций в 2021 году по сравнению с 2011 годом.
Характер восстановления и показатель качества реакции (ПКР)
проводили по методу Кушелевского. Реакция считается хорошей, если
ПКР=0,5–1,0 [11]. Исследование, проведенное в 2021 году, свидетельст-
вует, что качество реакции на нагрузку в 20 приседаний у девушек лучше,
чем у юношей, на 15-секундный бег и 2-минутный бег – наоборот, лучше
у спортсменов-юношей. Это свидетельствует о том, что, несмотря на пре-
обладание патологических типов реакций, у мужчин сохранился высокий
уровень адаптации. Аналогичные показатели отмечались и в 2011 году.
В 2021 году систолический объем крови после нагрузки у девушек
составил 81±8,88 мл (в 2011 году – 82±9,96 мл), МОК – 6885±216 мл
(в 2011 году – 7020±320 мл). У юношей в 2021 году показатели УОК были
на уровне 93±2,87 мл (в 2011 году – 94±1,98 мл) и МОК – 8550±750 мл
(в 2011 году – 9210±853 мл). В обоих тестированиях показатели УОК у де-
вушек и юношей были приблизительно одинаковы, при этом показатели
МОК в 2021 году – ниже.
В 2011 году частота дыхательных движений у девушек составила
16±0,63 раз/мин, экскурсия грудной клетки – 8±0,97 см, жизненная емкость
легких – 3,68±0,19 л, у юношей – 15±0,58 раз/мин, 7±2,33 см и 4,9±0,13 л
соответственно. Анализ этих показателей в 2021 году показал ухудшение
как у юношей, так и у девушек. Кардиореспираторный индекс в 2011 году
составил у девушек 4,43±0,35, у юношей – 4,80±0,28, в 2021 году –
5,00±0,35 и 4,73±0,20 соответственно.
Заключение.
Данные исследования свидетельствуют о том, что по большинству
показателей функция кардиореспираторной системы у студентов-спорт-
сменов за десятилетний промежуток времени ухудшилась, механизмы дол-
говременной и срочной адаптации несовершенны и отражают низкий уро-
вень здоровья. Следовательно, даже достаточная двигательная активность
не может обеспечить оптимальное функционирование ведущих физиоло-
гических систем организма и поддерживать высокий уровень здоровья.
Очевидно, превалирующее влияние на его поддержание оказывают соци-
альные и экологические факторы, а также несовершенное содержание
учебно-тренировочных занятий и система восстановления.
Список литературы
1. Алтынова Н.В., Таланцева В.К., Середа Н.В. Функциональный
ответ сердечно-сосудистой системы студенток на физическую нагрузку //
Инновационные достижения науки и техники АПК: сб. науч. трудов Меж-
дунар. науч.-практ. конф. Самара: Изд-во СГСА, 2018. С. 712–714.
2. Konkabayeva А., Rasol M. The functional state of the cardiovascular
system of students with different levels of physical fitness // European
Journal of
Physical Education and Sport. 2016. Vol. 11. Is. 1. P. 10–16.
3. Меерманова И.Б., Койгельдинова Ш.С., Ибраев С.А. Состояние
здоровья студентов, обучающихся в высших учебных заведениях // Меж-
дународный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017.
№ 2–2. С. 193–197.
4. Концепция мониторинга функционального состояния кардиорес-
пираторной системы организма в первичной профилактике заболеваний
среди студенческой молодежи / С.Н. Алексеенко [и др.] // Международный
журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 4–1.
С. 42–45.
5. Колесникова О.Б., Орлов А.И. Особенности физиологического
состояния организма студентов при различных режимах двигательной
активности // Физическое воспитание и студенческий спорт глазами сту-
дентов: сб. материалов III Всерос. науч.-метод. конф. с междунар. участ. /
под ред. Р.А. Юсупова, Б.А. Акишина. Казань: Изд-во КГТУ им. А.Н. Ту-
полева, 2017. С. 500–502.
6. Особенности электрокардиограмм у лиц, занимающихся физиче-
ской культурой и спортом / Н.В. Шувалова [и др.] // Актуальные проблемы
физической культуры и спорта: сб. материалов IX Междунар. науч.-практ.
конф. Чебоксары: Изд-во ЧГПУ им. И.Я. Яковлева, 2019. С. 363–366.
7. Пьянзин А.И., Кузьмин А.А., Пьянзина Н.Н. Закономерности
формирования функциональных систем при адаптации организма спорт-
смена к нагрузкам // Педагогико-психологические и медико-биологические
проблемы физической культуры и спорта. 2014. Т. 9. № 1. С. 130–136.
8. Пьянзин А.И. Теория функциональных систем в спортивной под-
готовке: учеб. пособие. Чебоксары: Изд-во ЧГПУ им. И.Я. Яковлева, 2016.
82 с.
9. Особенности миокардиально-гемодинамического и вегетативного
гомеостаза у спортсменов циклических видов спорта с разной квалифика-
цией / Е. В. Быков [и др.] // Человек. Спорт. Медицина. 2019. Т. 19. № 3.
С. 36–45.
10. Гаврилова Е.А. Спортивное сердце. Стрессорная кардиомиопа-
тия: монография. М.: Советский спорт, 2007. 197 с.
11. Пушкина В.Н., Варенцова И.А., Оляшев Н.В. Функциональные
возможности кардиореспираторной системы и двигательный потенциал у
лиц с разным типом гемодинамики // Современные проблемы науки и об-
разования. 2014. № 6. С. 802–811.
References
1. Altynova N.V., Talanceva V.K., Sereda N.V. Funkcional'nyj otvet serdechno-so-
sudistoj sistemy studentok na fizicheskuyu nagruzku [Functional response of the
cardiovas-
cular system of female students to physical activity] // Innovative
achievements in science and
technology of the agro-industrial complex: collection of articles. scientific.
Proceedings of
Mezhdunar. scientific-practical conf. Samara: SGSA Publishing House, 2018. P.
712–714.
2. Konkabayeva A., Rasol M. The functional state of the cardiovascular system of
students with different levels of physical fitness // European Journal of
Physical Education
and Sport. 2016. Vol. 11. Is. 1. P. 10–16.
3. Meermanova I.B., Kojgel'dinova Sh.S., Ibraev S.A. Sostoyanie zdorov'ya
studen-
tov, obuchayushchihsya v vysshih uchebnyh zavedeniyah [The state of health of
students
enrolled in higher educational institutions] // Mezhdunarodnyj zhurnal
prikladnyh i funda-
mental'nyh issledovanij [International Journal of Applied and Fundamental
Research]. 2017.
No. 2–2. P. 193–197.
4. Koncepciya monitoringa funkcional'nogo sostoyaniya kardiorespiratornoj
sistemy
organizma v pervichnoj profilaktike zabolevanij sredi studencheskoj molodezhi
[The concept
of monitoring the functional state of the cardiorespiratory system of the body
in the primary
prevention of diseases among students] / S.N. Alekseenko [et al.] //
Mezhdunarodnyj zhurnal
prikladnyh i fundamental'nyh issledovanij [International Journal of Applied and
Fundamental
Research]. 2016. No. 4–1. P. 42–45.
5. Kolesnikova O.B., Orlov A.I. Osobennosti fiziologicheskogo sostoyaniya orga-
nizma studentov pri razlichnyh rezhimah dvigatel'noj aktivnosti [Features of
the physiological
state of the organism of students in different modes of physical activity] //
Physical education
and student sports through the eyes of students: collection of articles.
materials III All-Russia.
scientific method. conf. with int. part. / ed. R.A. Yusupov, B.A. Akishina.
Kazan: Publishing
house of KSTU im. A.N. Tupolev, 2017. P. 500–502.
6. Osobennosti elektrokardiogramm u lic, zanimayushchihsya fizicheskoj
kul'turoj i
sportom [Features of electrocardiograms in people involved in physical culture
and sports] /
N.V. Shuvalova [et al.] // Actual problems of physical culture and sport:
collection of articles.
materials IX Intern. scientific-practical conf. Cheboksary: Publishing house of
ChGPU im.
AND I. Yakovleva, 2019. P. 363–366.
7. P'yanzin A.I., Kuz'min A.A., P'yanzina N.N. Zakonomernosti formirovaniya
funk-
cional'nyh sistem pri adaptacii organizma sportsmena k nagruzkam [Regularities
of the for-
mation of functional systems during adaptation of the athlete's body to stress]
// Pedagogiko-
psihologicheskie i mediko-biologicheskie problemy fizicheskoj kul'tury i sporta
[Pedagogical-
psychological and medico-biological problems of physical culture and sport].
2014. Vol. 9.
No. 1. P. 130–136.
8. P'yanzin A.I. Teoriya funkcional'nyh sistem v sportivnoj podgotovke [Theory
of
functional systems in sports training]: textbook. allowance. Cheboksary:
Publishing house of
ChGPU im. and I. Yakovleva, 2016. 82 p.
9. Osobennosti miokardial'no-gemodinamicheskogo i vegetativnogo gomeostaza u
sportsmenov ciklicheskih vidov sporta s raznoj kvalifikaciej [Features of
myocardial-hemo-
dynamic and vegetative homeostasis in athletes of cyclic sports with different
qualifications] /
E. V. Bykov [et al.] // Chelovek. Sport. Medicina [Man. Sport. The medicine].
2019. Vol. 19.
No. 3. P. 36–45.
10. Gavrilova E.A. Sportivnoe serdce. Stressornaya kardiomiopatiya [Athletic
heart.
Stress cardiomyopathy]: monograph. M.: Soviet sport, 2007. 197 p.
11. Pushkina V.N., Varencova I.A., Olyashev N.V. Funkcional'nye vozmozhnosti
kardiorespiratornoj sistemy i dvigatel'nyj potencial u lic s raznym tipom
gemodinamiki
[Functional capabilities of the cardiorespiratory system and motor potential in
persons with
different types of hemodynamics] // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya
[Modern
problems of science and education]. 2014. No. 6. P. 802–811.