CC BY
12Кинтюхин А. С., МальковМ. Н., Логвинова С. Г. Влияние ходьбы с разной скоростью на организм юношей и девушек в условиях Югорского Севера
УДК 796.012.412.4:612-053.6
Кинтюхин А. С., Мальков М. Н., Логвинова С. Г.
Kintyukhin A. S., Malkov M. N., Logvinova S. G.
ВЛИЯНИЕ ХОДЬБЫ С РАЗНОЙ СКОРОСТЬЮ НА ОРГАНИЗМ ЮНОШЕЙ И ДЕВУШЕК В УСЛОВИЯХ ЮГОРСКОГО СЕВЕРА
THE EFFECT OF WALKING AT DIFFERENT SPEEDS ON YOUNG MALE AND FEMALE HEALTH IN THE UGRA NORTH
С участием студентов (n = 25, возраст 22,1 ± 2,6 лет, 12 мужчин и 13 женщин) изучены закономерности влияния ходьбы на тредмиле со скоростью 2-7 км/час по 5 мин на каждой скорости на показатели кардиореспираторной системы. С помощью метаболографа Fitmate Pro и монитора частоты сердечных сокращений (ЧСС) измеряли потребление кислорода (VO2, мл/мин), легочную вентиляцию (Ve, л/мин), концентрацию кислорода в выдыхаемом воздухе (FeO2, %) и частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд./мин). Установлены зависимости частоты сердечных сокращений (F(5, 142) = 42,912, p = 0,0000), потребления кислорода (F(5, 144) = 48,231, p = 0,0000) и вентиляции легких (F(5, 144) = 70,123, p = 0,0000) от скорости ходьбы на тредмиле в условиях ХМАО - Югры. Предпочитаемая (комфортная) скорость ходьбы для 75 % участников составила 4 км/ч с частотой 92-125 шаг/мин и для 25 % - 5 км/ч с частотой 100-105 шаг/мин.
The effect of walk at 2-7 km/h on the students' cardiorespiratory system parameters (n = 25, age 22,1 ± 2,6 years, 12 males, and 13 females) has been studied. Walking at each speed has lasted for 5 minutes. The oxygen consumption (VO2, ml/min), lung ventilation (Ve, l/min), oxygen concentration in the exhaled air (FeO2, %) and heart rate (beats/min) have been measured with the Fitmate Pro (Cosmed) metabolimeter and a heart rate monitor (HR). Depending heart rate (F(5, 142) = 42,912, p = 0,0000), oxygen consumption (F(5, 144) = 48,231, p = 0,0000) and ventilation (F(5, 144) = 70,123, p = 0,0000) on the speed of walking on a treadmill in a Khanty-Mansi Autonomous Okrug - Ugra have been identified. The preferred (comfortable) walking speed for 75 % of the participants was 4 km/h with a step rate of 92-125/min and 25 % - 5 km/h with a frequency step of 100-105/min.
Ключевые слова: скорость ходьбы, частота шагов, тредмил, ЧСС, потребление О2, легочная вентиляция, студенты.
Keywords: walking, oxygen consumption, lung ventilation, HR, students.
Введение. Ходьба как естественная локомоция наиболее распространена среди населения Российской Федерации. Она является основой повседневной физической активности, она доступна для любого возраста и практически не требует финансовых затрат. В тоже время ходьба предполагает энергетические затраты организма, что весьма актуально для определенной категории населения из-за проблем с излишней массой тела. Ходьба способна также поддержать физическое здоровье человека на определенном уровне, за счет снижения риска возникновения заболеваний, особенно в условиях Севера Российской Федерации [3; 4]. Однако при всей очевидности пользы ходьбы для человека остаются вопросы, касающиеся того, сколько необходимо совершать человеку шагов в минуту и в общем в течение дня и недели в условиях Севера РФ. Можно ли дать оценку состоянию здоровья человека на основе данных темпа ходьбы в единицу времени? Эти вопросы являются актуальными и требуют скорейшего разрешения.
Цель - изучить влияние ходьбы с различной скоростью на показатели кардиореспираторной системы студентов в условиях ХМАО - Югры.
Контингент и методы исследования. В пилотном исследовании приняли участие студенты и магистранты Сургутского государственного университета (n = 25, возраст 22,1 ± 2,6 лет), из них 12 мужчин и 13 женщин. До начала исследования студенты ознакомились и подписали информационное согласие на участие в исследовании. По состоянию здоровья все студенты относились к основной группе здоровья и не имели противопоказаний к выполнению физических нагрузок. Эксперимент проводили в одинаковых условиях при средней температуре помещения +21 ± 2 °С, среднем атмосферном давлении 760,4 ± 6,0 мм. рт. ст., относительной влажности воздуха в помещении 55 %. В качестве независимой переменной выступало управляющее воздействие в виде ходьбы на беговой дорожке фирмы «Torneo» в шести скоростных режимах (2-7 км/ч). Участники эксперимента начинали выполнение пятиминутной ходьбы в режиме работы беговой дорожки 2 км/ч, затем производили увеличение скорости дорожки с шагом 1 км/ч до скорости в 7 км/ч включительно. Время выполнения на каждой ступени составляло 5 мин при общей продолжительности теста 30 мин. Для регистрации величины зависимых переменных использовали прибор фирмы COSMED (Италия) модель Fitmate Pro, комплект в виде дополнительного оптоэлектронного датчика VO2max, многоразовой маски и беспроводного датчика ЧСС с эластичным ремнем. Регистрировали концентрацию кислорода в выдыхаемом воздухе (FeO2, %), среднего значения вентиляции (Ve, л/мин), среднего значения потребления кислорода (VO2, мл/мин) и средней ЧСС (HR, уд./мин). Через 30 мин ходьбы на беговой дорожке всем участникам было предложено определить наиболее комфортную скорость ходьбы по своим субъективным ощущениям. Описательную статистику и дисперсионный анализ (ANOVA) данных проводили при помощи пакета статистических программ Statistica.
Результаты исследования. Установлено, что в ходе выполнения ходьбы на беговой дорожке зависимые переменные участников демонстрировали вполне закономерное поведение (см. рисунок А-Г).
160
X 5
| 150 I 140
120
г но
ф
а
S юо
F(5, 142)=42,912, р Л =0,0000
16,6 16,5 16,4 16,3 16,2 16,1 16,0
Б F(5, 144)= ,85680, р=,51190
3 4 5 6
Скорость, км/ч
1600
г. 1400 I
й- 1200
В F(5,144)=48,231, р=0,0000
2 3 4 5 6 Скорость, км/ч 7
Г F(5,144 =70,123, р=0,0000
4 5
Скорость, км/ч
4 5
Скорость, км/ч
Рис. 1. Зависимость физиологических показателей от скорости ходьбы на беговой дорожке:
А - частоты сердечных сокращений; Б - концентрация кислорода в выдыхаемом воздухе; В - потребления кислорода; Г - вентиляции легких; вертикальные линии - 0,95 доверительные интервалы
Кинтюхин А. С., МальковМ. Н., Логвинова С. Г.
Влияние ходьбы с разной скоростью на организм юношей и девушек в условиях Югорского Севера
В условиях ХМАО - Югры нами выявлены зависимости ЧСС (F(5, 142) = 42,912, p = 0,0000), потребления кислорода (F(5, 144) = 48,231, p = 0,0000) и вентиляции легких (F(5, 144) = 70,123, p = 0,0000) от скорости ходьбы на тредмиле. Концентрация кислорода в выдыхаемом воздухе (FeO2) вообще достоверно не изменялась (рисунок, Б).
В физиологическом смысле такое поведение зависимых переменных является адекватным ответом систем организма на повышение интенсивности физической нагрузки. По мере возрастания скорости движения полотна дорожки все участники эксперимента субъективно ощущали физиологические изменения в организме и отметили условно называемую зону комфорта, когда между определенной скоростью ходьбы и физиологическими событиями в организме участников наступило, по всей видимости, некоторое соответствие. Так, 75 % участников указали на скорость 4 км/ч с темпом ходьбы в диапазоне 92-125 шаг/мин, 25 % -
5 км/ч при 100-105 шаг/мин. Был достигнут такой темп ходьбы, при котором человек ощущает условное состояние комфорта, и будет стремиться его достичь, скорее всего, при выполнении ходьбы в повседневной жизни.
Обсуждение результатов. В исследованиях последнего десятилетия все чаще встречается понятие «каденция», значение которого в спорте определяется, например, как скорость, с которой велосипедист вращает педали. Она измеряется в оборотах в минуту. Каденция также является одним из пространственно-временных параметров походки или скорости ходьбы. Темп может быть представлен в виде числа оборотов/мин, шаг/мин или импульсов/мин. В одном из отечественных исследований показано, что длительная ходьба в среднем и высоком темпе позволяет поддерживать физическую подготовленность человека в норме, а варьирование темпа прохождения дистанции дает возможность регулировать величину физической нагрузки [1]. Было получено уравнение, характеризующее скорость ходьбы при минимуме энерготрат. Показано, что минимум энерготрат будет иметь место при ходьбе в темпе, соответствующем колебаниям ноги с собственной частотой в фазе переноса [2].
По результатам лабораторного исследования Catrine Tudor-Locke были определены диапазоны каденции ходьбы, которая составляла для женщин 96-138 шаг/мин, а для мужчин -81-135 шаг/мин [5]. Исследование с использованием акселерометрических измерений, в котором участники старше 20 лет носили акселерометры в течение несколько дней, показали, что у американцев в среднем пик 30-минутной каденции составляет 71,1 шаг/мин, в частности, для мужчин - 73,7 шаг/мин и 69,6 шаг/мин - для женщин [6].
Существуют общие рекомендации относительно физической активности в виде повседневной ходьбы. Для возраста 12-19 лет рекомендуется набирать 10-12 тысяч шаг/день или
6 тысяч шагов ежедневно умеренной и интенсивной физической активности, для возраста 20-65 лет, по крайней мере, 3 тысячи шаг/день, или в диапазоне 7-8 тысяч шаг/день [7].
Таким образом, на основе результатов нашего исследования, а также обобщения отечественного и зарубежного опыта по вопросам каденции ходьбы, в перспективе следует изучить взаимосвязь между исходными функциональными возможностями человека и темпом его ходьбы в повседневной жизни в условиях ХМАО - Югры.
Литература
1. Богданов И. Б. Исследование оптимальных параметров ходьбы как средства физической тренировки // Наука и школа. 2015. № 1. С. 129-134.
2. Гурфинкель В. С., Панфилов В. Е. Оптимизация скорости ходьбы человека при минимуме энерготрат - функция собственной частоты колебаний ноги в фазе переноса // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2011. № 3. С. 54-60.
3. Логинов С. И., Ветошников А. Ю., Снигирев А. С. Динамика недельной физической активности в выборке взрослых жителей Сургута по данным акселерометрического исследования // Теория и практика физической культуры. 2014. № 9. С. 86-89.
4. Логинов С. И., Третяк А. С., Ходосова Д. А., Умаров Э. Д., Батраева М. В. Характеристика факторов риска неинфекционных заболеваний среди населения города Сургута // Экология человека. 2013. № 11. С. 42-48.
5. Tudor-Locke C., Rowe D. A. Using cadence to study free-living ambulatory behaviour // Sports Med. 2012. Vol. 42. P. 381-398.
6. Tudor-Locke C. Peak stepping cadence in free-living adults: 2005-2006 NHANES // Phys. Act. Health. 2012. Vol. 9. P. 1125-1129.
7. Tudor-Locke C. How many steps/day are enough? For older adults and special populations // Behav. Nutr. Phys. Act. 2011. Vol. 8. P. 1-19.
