CC BY
24ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ СТУПЕНЧАТО ВОЗРАСТАЮЩЕЙ МОЩНОСТИ НА САТУРАЦИЮ КРОВИ У СПОРТСМЕНОВ В СОСТОЯНИИ НОРМОКСИИ И ОСТРОЙ ГИПОКСИИ
УДК/UDC 796.03
Поступила в редакцию 16.09.2022 г.
Информация для связи с автором:пНа7@таН.ш
Доктор биологических наук, профессор Р.В. Тамбовцева1 Академик РАО, доктор педагогических наук, профессор С.Г. Сейранов1 Кандидат педагогических наук, доцент Ю.Л. Войтенко1 Кандидат педагогических наук, доцент А.И. Лаптев1 1Российский университет спорта (ГЦОЛИФК), Москва
INFLUENCE OF LOAD OF STEPLY INCREASING POWER ON BLOOD SATURATION IN ATHLETES IN THE STATE OF NORMOXIA AND ACUTE HYPOXIA
Dr. Biol., Professor R.V. Tambovtseva1
Academician of the Russian Academy of Education, Dr. Hab., Professor S.G. Seyranov1 PhD, Associate Professor Yu.L. Voitenko1 PhD, Associate Professor A.I. Laptev1 1Russian University Sport (SCOLIPE), Moscow
Аннотация
Цель исследования - оценка влияния аэробной работы на сатурацию крови в состоянии нормоксии и острой гипоксии у спортсменов легкоалетов. Методика и организация исследования. В эксперименте приняли участие высококвалифицированные спортсмены легкоатлеты, которые при гипоксическом воздействии выполняли тест ступенчато возрастающей мощности. Оценивались степень насыщения гемоглобина кислородом при тестирующей аэробной нагрузке в состоянии нормокции и острой гипоксии с помощью прибора ^рейга ТМ Б102. Результаты исследования и выводы. Показано, что применение инфракрасной спектроскопии и постоянное мониторирование уровня оксигена-ции работающей мышечной ткани позволяет достаточно точно определить транспорт кислорода в мышцах при выполнении аэробных тестирующих нагрузок. Тренировка с гипоксическим воздействием оказывает положительное влияние на работу в аэробной зоне мощности, повышая общую выносливость спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта.
Ключевые слова: сатурация крови, кислород, аэробная зона, спортсмены легкоатлеты, работоспособность, МПК, ПАНО.
Abstract
Objective of the study was to assess the effect of aerobic work on blood saturation in the state of normoxia and acute hypoxia in light and air athletes. Methods and structure of the study. The experiment involved highly skilled track and field athletes who, under hypoxic exposure, performed a test of stepwise increasing power. The degree of saturation of hemoglobin with oxygen during testing aerobic exercise in the state of normoction and acute hypoxia was assessed using the InSpectra TM StO2 device.
Results and conclusions. It has been shown that the use of infrared spectroscopy and constant monitoring of the level of oxygenation of the working muscle tissue makes it possible to accurately determine the transport of oxygen in the muscles during aerobic testing loads.
Training with hypoxic exposure has a positive effect on work in the aerobic power zone, increasing the overall endurance of athletes involved in cyclic sports.
Keywords: blood saturation, oxygen, aerobic zone, track and field athletes, working capacity, MOC, ANOT.
Введение. Известно, что при работе в зонах аэробных нагрузок самым важным фактором для работающих мышц является доставка кислорода, которая лимитирует уровень аэробной производительности [1, 2]. Наиболее важными лимитирующими факторами являются деятельность сердечно-сосудистой и легочной систем, доставка кислорода гемоглобином и окислительная способность мышечной ткани. Однако большинство ученых считает, что наиболее слабым звеном является транспорт кислорода и насыщение гемоглобина кислородом [4, 5]. Достаточно актуальным также остается вопрос влияния гипоксических состояний на сатурацию крови и возможности использования гипоксии для повышения аэробной производительности.
Цель исследования - оценка влияния аэробной работы на сатурацию крови в состоянии нормоксии и острой гипоксии у спортсменов легкоалетов.
Методика и организация исследования. Научная работа была проведена в лаборатории биоэнергетики спорта НИИ спорта и спортивной медицины Российского универ-
ситета спорта (ГЦОЛИФК) на высококвалифицированных спортсменах-легкоатлетах, специализирующихся в беге на средние и длинные дистанции (n=10), которые дали информированное согласие на участие в эксперименте. Спортсмены выполняли тест со ступенчато повышающейся нагрузкой на велоэргометре Monark 894E. Регистрация и оценка эргоме-трических показателей осуществлялись с помощью аппаратно-программного комплекса «Эргомакс». Спирометрические показатели анализировались с помощью комплекса Cortex METALYZER 3B-R2. ЧСС определяли с помощью сердечного ритма Polar T34. Пульсоксиметрия проводилась с помощью стационарного - NONIN 8600 и запястного - MD300W пульсок-симетров, с помощью которых непрерывно регистрировались показатели сатурации крови (SO2) и ЧСС. Уровень оксигена-ции гемоглобина (Hb) венозной крови в musculus biceps brachii выявляли с помощью прибора InSpectra™ StO2 (США) [5,6]. Нормобарическая гипоксическая тренировка осуществлялась с помощью гипоксикатора «Горный воздух».
№12 • 2022 Декабрь | December
http://www.teoriya.ru
Влияние условий острой гипоксии и интервальной гипоксической тренировки на степень артериальной гипоксемии
Условия проведения теста Нормоксия Гипоксия (FiO2=14.3 об%) до ИГТ Гипоксия (FiO,=14.3 об%) после ИГТ
SpO2,% 92±0,6 79±0,7 84±0,5 *
□ и
£ г. CL
ч—
О 0J и
IS CL ' -о с га
О (U .с Н
Примечание - * р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализируя полученные величины типичной динамики насыщения НЬ крови при выполнении спортсменами легкоатлетами теста ступенчато повышающейся нагрузки, было показано, что в исходном состоянии и первые минуты выполнения работы сатурация крови остается на постоянном уровне до наступления порога анаэробного обмена (% от МПК) (рис. 1). В дальнейшем происходит постепенное снижение сатурации крови до точки респираторной компенсации, после которой величина SО2 начинает резко снижаться и спортсмены отказываются от выполнения предъявляемой нагрузки. Однако в восстановительный период сатурация крови быстро восстанавливается, и эта величина может быть выше исходного уровня.
При сравнительном анализе изменения оксигенации крови при выполнении спортсменами того же теста в условиях нор-моксии и сниженной концентрации О2 во вдыхаемом воздухе показатель сатурации крови значимо уменьшается уже с начала выполнения тестовой нагрузки. Через некоторое время устанавливается равновесное состояние до достижения порога анаэробного обмена. В дальнейшем динамика становится схожей с динамикой выполнения теста в нормоксических условиях. После завершения нагрузки кривая сатурации крови резко поднимается вверх и на начальном этапе совпадает с нормоксическими условиями, но уровень достигнутого восстановления значимо ниже.
На рис. 2 представлена динамика изменений сатурации крови у спортсменов при выполнении теста ступенчато возрастающей нагрузки в условиях острой гипоксии. Показано, что на 20% уменьшается деоксигенация работающей мышцы, и такой эффект отодвигает наступление утомления мышечной ткани при работе в гипоксических условиях, а также способствует улучшению спортивной работоспособности.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
ЛА/\лч
ЛА -
Vw
-Ряд1
-Ряд2
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Рис. 1. Кинетические изменения сатурации крови при выполнении теста со ступенчато повышающейся нагрузкой до тренировки - ряд 1 и после тренировки - ряд 2, (FiO2 14.3 об%) у спортсменов легкоатлетов
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Рис. 2. Кинетические изменения насыщения НЬ О2 в мышечной ткани до - ряд 1 и после - ряд 2 тестовой нагрузки у спортсменов легкоатлетов
Ряд1
Ряд2
При анализе влияния суммарного объема тренировочных нагрузок и использования ИГТ на показатели артериальной гипоксемии и внешнего легочного дыхания при выполнении повторного теста три раза по 10 секунд с большой интенсивностью через 1 мин отдыха (табл. 1), было выявлено, что VE при выполнении тестирующей нагрузки в условиях нормоксии мало меняется в течение всего периода работы, но начинает возрастать только в восстановительный период. Однако в условиях острой гипоксии уровень VE начинает значимо увеличиваться уже по ходу выполнения нагрузки и, начиная со второго повтора и в период восстановления практически не снижается. Максимальный показатель достижения уровня легочной вентиляции отмечается в период отдыха после заключительного повтора и составляет 120 литров в минуту, что значимо выше, чем при выполнении нагрузки в нормоксических условиях.
Выводы. Применение инфракрасной спектроскопии и постоянное мониторирование уровня оксигенации работающей мышечной ткани позволяют достаточно точно определить транспорт кислорода в мышцах при выполнении аэробных тестирующих нагрузок.
Тренировка с гипоксическим воздействием оказывает положительное влияние на работу в аэробной зоне мощности, повышая общую выносливость спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта.
Литература
1. Бреслав И. С. Дыхание и мышечная активность человека в спорте / И. С. Бреслав, Н. И. Волков, Р. В. Тамбовцева. - М.: Советский спорт, 2013. - 334 с.
2. Иорданская Ф. А. Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность / Ф. А. Иорданская. - М.: Советский спорт, 2015. - 158 с.
3. Майерс Д. Неинвазивный локальный метод определения насыщения гемоглобина кислородом в тканях посредством широкополосной спектроскопии в ближней инфракрасной области с использованием второй производной спектра / Д. Майерс, Л. Андерсон, Р. Зайферт и др. / Журнал биомедицинской оптики (Journal of Biomedical Optics). - 2005. - № 10 (3), 034017. - С. 1-18.
4. Тамбовцева Р. В. Тканевая спектроскопия в оценке аэробной выносливости спортсменов / Р. В. Тамбовцева, В. А. Шелякова // Теория и практика физической культуры. - 2016. - № 6. - С. 35-38.
5. Тамбовцева Р. В. Эффективность эргогенного воздействия нормоба-рического гипоксического стимула на работоспособность спортсменов / Р. В. Тамбовцева, Ю. Л. Войтенко, А. И. Лаптев и др. // Теория и практика физической культуры. - 2020. - № 5. - С. 61-63.
References
1. Breslav I.S., Volkov N.I., Tambovtseva R.V. Dykhaniye i myshechnaya aktivnost cheloveka v sporte [Breathing and muscular activity of a person in sports]. Moscow: Sovetskiy sport publ., 2013. 334 p.
2. lordanskaya F.A. Gipoksiya v trenirovke sportsmenov i faktory, povyshay-ushchiye yeye effektivnost [Hypoxia in the training of athletes and factors that increase its effectiveness]. Moscow: Sovetskiy sport publ., 2015. 158 p.
3. Myers D., Anderson L., Seifert R. et al. Neinvazivnyy lokalnyy metod opredeleniya nasyshcheniya gemoglobina kislorodom v tkanyakh posredstvom shirokopolosnoy spektroskopii v blizhney infrakrasnoy oblasti s ispolzovaniyem vtoroy proizvodnoy spektra [Non-invasive local method for determining the saturation of hemoglobin with oxygen in tissues using broadband spectroscopy in the near infrared region using the second derivative of the spectrum]. Zhurnal biomeditsinskoy optiki. 2005. No.10(3), 034017. pp.1-18.
4. Tambovtseva R.V., Shelyakova V.A. Tkanevaya spektroskopiya v ot-senke aerobnoy vynoslivosti sportsmenov [Tissue spectroscopy in assessing the aerobic endurance of athletes]. Teoriya i praktika fiziches-koy kultury. 2016. No. 6. pp.35-38.
5. Tambovtseva R.V., Voitenko Yu.L., Laptev A.I. et al. The effectiveness of the ergogenic effect of normobaric hypoxic stimulus on the performance of athletes [The effectiveness of the ergogenic effect of the normobaric hypoxic stimulus on the performance of athletes]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 2020. No. 5. pp. 61-63.
6. Bhambhani Y., Maikala R., Esmail S. Oxygenation trends in vastus late-ralis muscle during incremental and intense anaerobic cycle exercise in yong men and women. Eur J. Appl Physiol. 2001. 84:547-556.
32
http://www.teoriya.ru
№12 • 2022 Декабрь | December
