CC BY
43ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
ВЛИЯНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ
СИСТЕМЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНОВ
Якимова Елена Алексеевна, Мордовский государственный педагогический институт им. М.Е. Евсевъева, г. Саранск
E-mail: jakimovalena@mail. ru
Аннотация. В статье рассматривается взаимосвязь функционального состояния сердечно-сосудистой системы (по показателю МПК) и физической • работоспособности в спортивной деятельности. Установлено, что величина МПК существенно отличается у спортсменов, имеющих пониженный и средний уровень физической работоспособности, и у спортсменов, имеющих высокий уровень физической работоспособности. У представителей первой группы МПК соответствует высокому уровню аэробной производительности, у представителей второй - очень высокому.
Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, функциональное состояние, максимальное потребление кислорода, физическая работоспособность, аэробная производительность.
Работа выполнена в рамках гранта на проведение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям научной деятельности вузов-партнеров по сетевому взаимодействию (МГПИ-ЧГПУ). Тема: «Современные технологии диагностики здоровья и функционального состояния организма студентов в условиях вуза».
Под влиянием систематической спортивной тренировки в организме человека развивается комплекс изменений, направленных на оптимизацию функционирования как всего организма в целом, так и отдельных его систем. Не составляет исключения в этом отношении и аппарат кровообращения, оптимизация которого является необходимым условием достижения спортсменами высоких спортивных результатов [3].
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
В связи сизложенным выше достаточно актуальным является изучение существующей зависимости физической работоспособности спортсменов от функционального состояния сердечно-сосудистой системы. С этой целью нами была обследована группа спортсменов-мужчин в количестве 35 человек (18 из них - кандидаты в мастера спорта, 17 - имеют I разряд по волейболу). Средний возраст испытуемых - 23,38 лет, вес - 86,81 кг, рост - 193,4 см.
У всех участников наблюдения предварительно в состоянии покоя и сразу же после завершения мышечной деятельности (при выполнении теста PWC170 и определении МПК) производилось измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС) по пульсу (методом пальпации) и артериального давления (АД) аускультативным методом Н. С. Короткова.
Для определения уровня физической работоспособности использовался субмаксимальный тест PWC170.В качестве тестирующих нагрузок при проведении теста PWC170 испытуемым давались две 5-минутные нагрузки на велоэргометре с 3-минутным интервалом отдыха между ними. Мощность работы при выполнении первой нагрузки меньше, чем при второй (нагрузка выбиралась с учетом массы тела). Мощность второй нагрузки выбирали с учетом ЧСС, • зарегистрированной в конце первой нагрузки.
Оценка уровня физической работоспособности производилась в соответствии с данными табл.1.
Таблица 1
Оценка физической работоспособности по тесту PWC170 (кгм/мин) у квалифицированных спортсменов
Вес тела, кг Физическая работоспособность
низкая ниже средней средняя выше средней высокая
60-69 999 1000-1199 1200-1599 1600-1799 1800
70-79 1199 1200-1399 1400-1799 1800-1999 2000
80-89 1299 1300-1499 1500-1899 1900-2099 2100
Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы проводилось определение МПК по методу И. Астранда и коэффициента экономичности кровообращения (КЭК) по формуле:
КЭК = (ДС - ДД) х ЧСС,
где ДС - давление систолическое; ДД - давление диастолическое; ЧСС -частота сердечных сокращений.
При определении МПК каждый из обследуемых выполнялна
345
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
велоэргометре 5-минутную нагрузку определенной мощности. Величина нагрузки подбиралась с таким расчетом, чтобы ЧСС в конце работы достигала 140-160 уд/мин. Пульс подсчитывался в конце 5-й минуты в течение 10 с. Затем по номограмме Астрандаопределялась величина МПК. Для определения типа реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку выполнялась проба С. П. Летунова.
При определении уровня физической работоспособности в группе наблюдаемых спортсменов оказалось, что среднее значение данного показателя по результатам теста PWCl7o составляет 1808 кгм/мин (табл.2).
Величина МПК, рассчитанная по номограмме И. Астранда, у наблюдаемых спортсменов составила в среднем 4,31 л/мин, что определяется как «очень высокий уровень».
Показатель КЭК в среднем во всей массе наблюдаемых составил 3002, что несколько превышает норму (2600) и может свидетельствовать о проявлении первых признаков переутомления у спортсменов.
Индивидуальные значения теста PWC170 у отдельных испытуемых колебались в пределах от 1480 до 2100 кгм/мин, что соответствовало значениям • физической работоспособности в зонах от «ниже средней» до «выше средней».
Таблица 2
Возраст, некоторые антропометрические и гемодинамические показатели, значения PWC170, МПК и КЭК выделенных групп (примечание: Р - достоверность различий показателей спортсменов группы РН и спортсменов группы РВ)
Показатель Статист. показатели Значение показателя
все испытуемые РН РВ
Возраст, лет М+т Р 22,13±0,69 22,29±1,36 21,88±1,06 >0,05
Вес, кг М+т Р 86,81±2,81 85,14±5,22 88,19±4,5 >0,05
Рост, см М+т Р 193,03±2,08 192,71±4,08 193,31±2,78 >0,05
ЧСС, уд/мин М+т Р 69,33±1,54 72,29±3,02 66,75±1,59 >0,05
ДС, мм рт. ст. М+т Р 117,13±1,93 121,0±3,02 113,75±1,99 >0,05
ДД, мм рт. ст. М+т Р 74,0±1,54 80,0±3,02 68,75±2,65 <0,05
346
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
продолжение таблицы 2
PWCl70, кгм/ М+т 1808±46,23 1587±28,72 2001±26,48
мин Р <0,001
МПК, л/мин М+т 4,31±0,08 3,94±0,05 4,64±0,05
Р <0,001
КЭК, ед. М+т 3002±177,23 2994±345,88 3007±198,6
Р >0,05
В соответствии с этим, все спортсмены, находящие под наблюдением, по показателю теста PWC170 были поделены на две группы:
а) РН - группа спортсменов, у которых физическая работоспособность была ниже средней (пониженной) и средней (17 человек);
б) РВ - группа спортсменов, у которых физическая работоспособность была выше средней (18 человек).
Как показали результаты исследования, статистически достоверных различий между выделенными группами по возрасту, весу и росту выявлено не было. •
При сравнении гемодинамических показателей и показателей ЧСС обнаружено, что в состоянии покоя значения ЧСС и ДС у спортсменов со средним уровнем физической работоспособности и ниже среднего практически не отличались от таковых у спортсменов с уровнем работоспособности выше среднего (>0,05). Однако значения минимального АД у спортсменов группы РН оказались достоверно выше, чем у спортсменов группы РВ.
Сравнение значений показателя МПК у спортсменов выделенных нами групп выявило наличие ярко выраженной зависимости между величиной физической работоспособности и уровнем МПК. Так в группе спортсменов с пониженной и средней физической работоспособностью значение МПК составило3,94 л/мин, что для лиц данной возрастной группы является показателем высокой аэробной производительности.
В группе с повышенной физической работоспособностью значение МПК составило 4,64 л/мин, что соответствует очень высокой аэробной производительности. При этом величина МПК у спортсменов данной группы была достоверно выше, по сравнению с величиной МПК у спортсменов с пониженной и средней работоспособностью.
При сравнении показателей КЭК, рассчитанных у представителей группы РН и группы РВ, достоверных различий выявлено не было.
Определение типа реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, показало, что в общей массе наблюдаемых интенсивная мышечная деятельность приводит к достоверному повышению ЧСС и ДС, а некоторое
347
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
снижение ДД под влиянием работы является статистически недостоверным (табл.3).
Таблица 3
Реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку (примечание: Р - достоверность различий между показателями в покое и после выполнения пробы)
Показатель Группа Стат. пок-ли Значения показателя
покой после 20 приседаний после 15-секундного бега после 3-минутного бега
ЧСС Все испытуемые М+т Р 69,3±1,54 99,4±1,28 136,6±1,65 161,2±2,62 <0,001
РН М+т Р 72,29±3,0 2 102,3±3,18 140,4±4,11 160,6±5,14 <0,001
РВ М+т Р 66,75±1,5 9 96,5±1,27 132,8±1,81 154,3±1,32 <0,001
ДС Все испытуемые М+т Р 117,1±1,9 3 138,9±2,64 149,9±4,35 160,0±5,01 <0,001
РН М+т Р 121,0±3,0 2 142,1±5,69 156,1±6,38 165,7±9,07 <0,001
РВ М+т Р 113,8±1,9 9 135,7±7,34 143,7±3,18 155,0±8,61 <0,001
ДД Все испытуемые М+т Р 74,0±1,54 69,5±3,27 67,2±2,72 65,0±4,24 >0,05
РН М+т Р 80,0±3,02 72,6±4,28 69,4±3,37 66,4±8,31 >0,05
РВ М+т Р 68,8±2,65 66,3±2,61 64,9±3,15 63,8±3,97 >0,05
Изменения ЧСС, а также минимального и максимального АД вследствие интенсивной мышечной деятельности в группах, отличающихся по уровню физической работоспособности, оказались аналогичны изменениям, выявленным в общей массе испытуемых, и проявились в выраженном учащении ЧСС, повышении ДС и незначительном снижении ДД.
Данная реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку свидетельствует о нормотоническом типе реакции на пробу. Такая реакция считается физиологической, потому что при нормальном учащении пульса
348
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
приспособление к нагрузке происходит за счет повышения пульсового давления, что косвенно характеризует увеличение ударного объема сердца. Подъем максимального АД отражает усилие систолы левого желудочка, а снижение диастолического - уменьшение тонуса артериол, обеспечивающее лучший доступ крови на периферии. Восстановительный период при такой реакции сердечно-сосудистой системы составляет 3-5 минут. Именно такой тип реакции типичен для тренированных людей.
Наряду с нормотоническим типом реакции, как отмечают различные исследователи, выделяют такие типы реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, как гипотоническая (астеническая), гипертоническая, дистоническая, ступенчатая [1; 4].
Гипотонический (астенический) тип реакции сердечно-сосудистой системы характеризуется значительным учащением сердечных сокращений (тахикардия) и в меньшей степени увеличением ударного объема сердца, небольшим подъемом систолического и неизменным (или небольшим повышением) диастолическим давлением, снижением пульсового давления. Следовательно, усиление кровообращения при нагрузке в данном случае • достигается больше за счет учащения сердечных сокращений, а не увеличения ударного объема, что нерационально для сердца.
Гипертонический тип реакции на физическую нагрузку характеризуется резким повышением ДС до 180-190 мм рт. ст. с одновременным подъемом диастолического давления до 90 мм рт. ст. и выше и значительным учащением пульса. Такой тип реакции оценивается как неудовлетворительный.
Дистонический тип реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку характеризуется значительным повышением систолического давления - выше 180 мм рт. ст и диастолического, которое после прекращения нагрузки может резко снижаться, иногда до «0», ЧСС значительно возрастает. Такая реакция на физическую нагрузку расценивается как неблагоприятная.
Ступенчатый тип реакции характеризуется ступенчатым подъемом систолического давления на 2-й и 3-й минутах восстановительного периода, когда систолическое давление выше, чем на 1-й минуте. Такая реакция сердечнососудистой системы отражает функциональную неполноценность регуляторной системы кровообращения, поэтому ее оценивают, как неблагоприятную.
Важным в оценке реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку является период восстановления. Он зависит от характера (интенсивности) нагрузки, от функционального состояния обследуемого и других факторов. Реакция на физическую нагрузку считается хорошей в том случае, когда при нормальных исходных данных пульса и АД отмечается
349
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
восстановление этих показателей на 2-3-й минуте. Реакция считается удовлетворительной, если восстановление происходит на 4-5-й минуте. Реакция рассматривается как неудовлетворительная, если после нагрузки появляются гипотоническая, гипертоническая, дистоническая и ступенчатая реакции и восстановительный период затягивается до 5 и более минут. Отсутствие восстановления ЧСС и АД в течение 4-5 минут непосредственно после нагрузки даже при нормотонической реакции следует оценивать, как неудовлетворительную [2].
Таким образом, проведенное нами исследование показало, что существенное значение для характеристики функционального состояния кровообращения у спортсменов имеет уровень артериального давления, являющегося производным сложного комплекса регуляторных и гемодинамических влияний. Спортсменов с выраженными признаками гипотонии (приАД ниже 120/80) в нашем исследовании выявлено не было, что можно объяснить совершенствованием механизма регуляции артериального давления с ростом тренированности.
Помимо артериального давления, важнейшим показателем деятельности • сердечно-сосудистой системы является величина МПК, который позволяет наиболее точно охарактеризовать величину общей работоспособности спортсмена. В нашем исследовании обнаружено, что пониженная и средняя по уровню физическая работоспособность проявляется у спортсменов с более низкой аэробной производительностью, по сравнению с аэробной производительностью спортсменов, у которых выявляется повышенная физическая работоспособность по показателю теста PWC170.
Использование в качестве одного из методов исследования пробы С. П. Летунова, показало, что вследствие функциональной пробы величина максимального АД существенно возрастает, достоверно увеличивается и ЧСС, свидетельствуя о физиологической реакции сердечно-сосудистой системы обследуемых нами спортсменов на физическую нагрузку. Следовательно, для тренированных спортсменов типичной реакцией сердечно-сосудистой системы на интенсивную мышечную деятельность является нормотонический тип реакции, наряду с которым возможны также и атипические реакции (гипотоническая, гипертоническая, дистоническая, ступенчатая).
Поскольку состояние сердечно-сосудистой системы является определяющим фактором для уровня физической работоспособности спортсмена, величина максимального потребления кислорода должна стать важнейшим показателем при построении прогнозов спортивных результатов и основанием для отбора детей к занятиям в избранном виде спорта.
350
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Литература:
1. Ирхин В.Н. Медико-биологические проблемы физической культуры и спорта в современных условиях / В.Н. Ирхин, Ф.И. Собянин, В.К. Климова и др. // Теория и практика физической культуры. - 2004. - №2. - С. 62-63.
2. Кузин В.В. Система восстановления и повышения спортивной работоспособности: учебное пособие / В. В. Кузин. - М.: РГАФК, 1999. - 31 с.
3. Пожарова Г.В. Конституциональная зависимость адаптации системы гемостаза к физическим нагрузкам / Г.В. Пожарова, Г.Г. Федотова, М.А. Гераськина, Л.В. Грызлова, Е.Е. Елаева, С.Ю. Цыганова, Е.А. Якимова // Морфология. - 2009. - Т. 136. - №4. - С. 115-116.
4. Физиологические аспекты спортивной работоспособности: учебное пособие / под ред. В.Н. Гаруса, В.Г. Тристана, Т.С. Смирнова. - Омск: ОГИФК, 1987. - 39 с.
351
