CC BY
30УДК: 796.01:612
ВЛИЯНИЕ
спортивных нагрузок на кардиореспираторную систему организма студентов
Кандидат биологических наук С.С. Гречишкина Доктор биологических наук, профессор А.В. Шаханова Кандидат биологических наук, доцент М.Н. Силантьев Кандидат биологических наук А.А. Кузьмин Адыгейский государственный университет, Майкоп
THE EFFECT OF SPORTS LOADS ON CARDIORESPIRATORY SYSTEM OF STUDENT'S BODY S.S. Grechishkina, Ph.D. A.V. Shakhanova, professor, Dr.Biol.
M.N. Silant'ev, associate professor, Ph.D.
A.A. Kuz'min, Ph.D. Adyghe State University, Maikop Key words: heart rate variability, cardiorespiratory system, respiratory system, students, basketball. The set fundamental problem of adaptation physiology requires a system approach. In addition to the cardiovascular system, the functional adaptive system that provides final athletic performance includes the respiratory system as an adaptive-resource component of the body, which plays an important role in ensuring homeo-stasis. In terms of the above, it is of great interest to study the effect of basketball training sessions on functional-adaptive capabilities of the car-diorespiratory system of students training in a basketball club.
The indicators of the cardiorespiratory system of the students engaged in basketball sports clubs are very efficient. The functional system formed under the influence of regular muscular activity ensures optimum adaptation to physical load. In order to manage the adaptation process more efficiently, prevent adverse functional changes and protect health of students, it is necessary to get much closer to the solution of the problem of individual adaptation to the mass sport conditions. Both insufficient and excessive muscle loads beyond the regulatory and adaptive capabilities and dangerous for students' health can be avoided in practice of physical education only if knowing individual adaptive features and reserve capacity of the body at different stages of basketball training sessions.
These peculiarities of adaptive responses of students can be used when elaborating well-grounded evaluation criteria for functional reserves of the body, criteria of control and optimization of training sessions, and can be the basis of a differentiated approach to load standardization and get closer to the development of the problem of individual adaptation.
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, кардиореспира-торная система, дыхательная система, студенты, баскетбол.
Введение. Нарастающее в современном мире ограничение подвижности противоречит биологической природе человека, нарушая функционирование различных систем организма, снижая работоспособность и ухудшая состояние здоровья. На современном этапе развития российского общества спорт - это главная составляющая часть социальной и государственной политики в области сохранения здоровья нации. Важнейшее направление -развитие физической культуры и спорта, особенно среди молодежи. В этих условиях очевидна роль развития массовых форм физической культуры, особенно среди студенческой молодежи. Секционные занятия игровыми видами спорта служат целям всестороннего физического развития и повышения физической подготовленности [1, 2]. Игровые виды спорта по популярности занимают лидирующие позиции среди студентов. Тренировочная и соревновательная деятельность в игровых видах спорта требует выполнения большого объема скоростно-силовых и собственно-силовых нагрузок, высокого развития общей и скоростной выносливости. В массовом спорте режим тренировок и отдыха определяется не тренером, как для профессиональных спортсменов, а заданными условиями учебного процесса в вузе. Применяемые нагрузки в режиме спортивных секций должны вызывать изменения, соответствующие только стадии повышения неспецифической устойчивости организма [5].
Поставленная на рассмотрение фундаментальная проблема адаптационной физиологии требует системного подхода. В функциональную адаптивную систему, обеспечивающую конечный спортивный результат, наряду с сердечно-сосудистой входит и дыхательная система, как адаптационно-ресурсная составляющая организма, играющая важную роль в обеспечении гомеостаза [2]. В плане сказанного большой интерес представляли ис-
следования влияния тренировочных занятий баскетболом на функционально-адаптивные возможности кардиоре-спираторной системы студентов, занимающихся в секции баскетбола [3, 5].
Методика и организация исследования. Исследование проводилось на студентах 2-4-го курсов неспортивных факультетов, занимающихся баскетболом в режиме секционных занятий. Обследовано 25 баскетболистов, не имевших спортивных разрядов, спортивный стаж которых составлял 3-4 года. В контрольную группу вошли 35 практически здоровых студентов 2-4-го курсов факультета естествознания с традиционным регламентированным двигательным режимом (2 ч физической культуры в неделю). Общее число испытуемых составило 60 человек (юношей) в возрасте 18-21 года, что согласно возрастной периодизации, рекомендованной Институтом возрастной физиологии РАО (1965), соответствует юношескому возрастному периоду.
Волновую структуру ВРС (вариабельности ритма сердца) исследовали с помощью аппаратно-программного комплекса «Поли-Спектр-12» компании «НейроСофт» (г. Иваново) в положении лежа в течение 5 мин, а также в условиях активной ортостатической пробы в положении стоя в течение 6 мин в соответствии с международными стандартами (С1гси!айоп...1996; 93:1043-1065) для коротких записей. Полученные ритмограммы контролировались вручную с целью исключения возможных артефактов. Показатели временного анализа включали SDNN, RMSSD, PNN50, измеряющихся в мс, а также СУ и рNN50, измеряющихся в процентах.
Спектральный анализ заключался в измерении мощности VLF-, LF-, HF-волн в спектре вариабельности сердечного ритма в процентах от общей мощности спектра (ТР), что показывает относительный вклад каждого компонента в общую мощность колебаний кардиоритма (шлык, псеу-нок, Солодков, Шаханова, Кузьмин). На основании спектрального анализа ВСР характеризовались периодические изменения частоты синусового ритма [2].
Показатели системы внешнего дыхания исследовались с помощью компьютерного комплекса «Спиро-Спектр» фирмы «НейроСофт» (г. Иваново). В оценку резервных и функциональных возможностей дыхательного компонента адаптации входило определение: жизненной емкости легких (ЖЕЛ), функциональной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), максимальной вентиляции легких (МВЛ), дыхательного объема (ДО), частоты дыхания (ЧД), резервного объема вдоха (РОвд), резервного объема выдоха (РОвыд).
В течение всего учебно-тренировочного периода в баскетболе в режиме секции использовались упражнения по общефизической (10-15 % часов), технической (25-30 %), тактической и игровой (60-65 %) подготовке. В подготовительном периоде 75-80 % времени отводится на общефизическую подготовку, тогда как на втором этапе подготовительного периода проводится работа только над технической и тактической подготовкой.
Результаты исследования и их обсуждение. Наиболее благоприятный баланс в покое наблюдался у баскетболистов, когда в спектре регуляции сердечного ритма преобладали HF-волны (36,2±6,2 % против 27,7±5,2 %
у не занимающихся спортом, р<0,05), мощность которых является маркером вагусных влияний на сердце [4, 9]. На повышение тонуса парасимпатической нервной системы также указывал показатель RMSSD, отражающий активность автономного контура регуляции. Более высокий уровень VLF-волн (32,7±3,9 % у баскетболистов против 25,6±7,3 % у неспортсменов, р<0,05), отражающих церебральные эрготропные влияния, может быть связан с высоким эмоциональным фоном спортивной игры. У студентов, не занимающихся спортом, соотношение быстрых и медленных ^ и VLF) волн указывало на большое влияние на ритм сердца симпатической нервной системы, что говорит о более низком регуляторно-адаптивном статусе организма студентов в сравнении с баскетболистами.
Практически у всех студентов, не занимающихся спортом, была выявлена высокая централизация управления ритмом сердца, что снижает лабильность адаптивно-регуляторных систем при воздействии физических и учебных нагрузок.
Выявленная нами экономизация функций ССС в покое у баскетболистов происходила за счет высокой активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (высокие значения Н^ ТР, RMSSD, SDNN) и снижения церебрального эрготропного влияния при малых значениях ЧСС, что, по мнению Р. М. Баевского [2], является показателем значительного адаптационного потенциала ССС. На основании приведенных фактов можно говорить, что оптимизация в регуляции ритма сердца у студентов-баскетболистов - следствие регулярных физических нагрузок, поскольку у студентов, не занимающихся спортом, такой согласованности между центральными и автономными контурами регуляции не наблюдалось. Это согласуется с представлениями об адаптационно-трофическом защитном действии блуждающих нервов на сердце, обеспечивающих оптимальное снабжение организма спортсмена кислородом в покое и восстановление после нагрузок, экономизацию деятельности сердечнососудистой системы [4, 5].
В целом в рамках баскетбольного тренинга наблюдается доминирование парасимпатического звена регуляции, как следствие - экономизация физиологических функций, снижение физиологической «цены» достижения адаптивного результата по сравнению со студентами, не занимающимися спортом.
Среди студентов, занимающихся баскетболом в спортивных секциях, ЖЕЛ, определяющая выносливость и степень тренированности дыхательных мышц, составляла 5,2±0,8 л, ФЖЕЛ - 4,2±1,1 л. Показатели ЖЕЛ и ФЖЕЛ у студентов, не занимающихся спортом, ниже (р<0,01), чем у студентов-игровиков, но соответствуют нормативным величинам. Детальный анализ величины ЖЕЛ показал, что один из ее компонентов - резервный объем вдоха (РОвд), определяющий способность легких к дополнительному их расширению и вентиляции, составил у баскетболистов 2,2±0,2 л. У нетренированных студентов он составил 1,7±0,3 л. Другой показатель, РОвыд, как и РОвд, также более высокий у студентов, занимающихся спортом.
Об увеличении резервных возможностей дыхания говорит МВЛ, которая у баскетболистов составила 96,7±33,1 л
против 84,6±16,8 л у неспортсменов (р<0,01) [3]. Выраженное проявление экономичности легочной вентиляции, нарастание резервных возможностей за счет увеличения бронхиальной проходимости и силы сокращения дыхательных мышц, повышение функциональных способностей дыхательной системы характерно для представителей игровых видов спорта [6]. У студентов, занимающихся в секции баскетбола, и студентов контрольной группы не было выявлено достоверных различий в показателях бронхиальной проходимости легких (р<0,05).
При сравнении показателей внешнего дыхания у студентов, занимающихся в спортивных секциях, выявлены достоверно более высокие показатели статических и динамических объемов и емкостей легких, чем у студентов, не занимающихся спортом. Это логично, поскольку общеизвестно, что состояние дыхательной системы связано с двигательной активностью организма. Физическая нагрузка оказывает тренировочный эффект на систему дыхания [5].
В целом объемные (статические) параметры и объемно-скоростные характеристики системы внешнего дыхания студентов-баскетболистов и студентов, не занимающихся спортом, находятся на уровне должных величин или превышают их, что отражает хороший уровень функционального состояния и высокие адаптивные возможности и резервы дыхательной системы. Достаточно хорошие функциональные возможности дыхательного аппарата -важное условие достижения высоких спортивных результатов и эффективности спортивной деятельности ввиду жестких требований к состоянию респираторной системы из-за специфики вида спорта (потребность в резкой мобилизации функции внешнего дыхания, вызываемого постоянной необходимостью совершения рывков на короткие и средние расстояния в процессе игры).
Установлено усиление вклада HF-волн в общий спектр вариабельности сердечного ритма в покое у студентов, занимающихся баскетболом в режиме спортивных секций, что свидетельствует об улучшении регуляторно-адаптивных возможностей, ослаблении корково-подкорковых влияний на работу сердца и активации процессов саморегуляции, энергосберегающем поведении организма. У занимающихся баскетболом в режиме спортивных секций более высокие показатели статических и объемно-скоростных параметров системы внешнего дыхания в сравнении со студентами-неспортсменами. Повышение резервных возможностей и выносливости под влиянием регулярных спортивных нагрузок (в среднем в 2 раза относительно студентов, не занимающихся спортом) достигается за счет увеличения показателей ЖЕЛ, МВЛ, ДО, РОвд и РОвыд, ФЖЕЛ.
Выводы. У студентов, занимающихся в спортивных секциях баскетболом, показатели кардиореспиратор-ной системы характеризуются большой экономичностью. Влияние регулярной мышечной деятельности формирует функциональную систему, обеспечивающую оптимальную адаптацию к физическим нагрузкам [1]. Для того чтобы эффективнее управлять адаптационным процессом, предупреждать неблагоприятно направленные функциональные сдвиги и сохранять здоровье студентов, необходимо более существенно приблизиться к решению проблемы
индивидуальной адаптации в условиях массового спорта. Лишь знание индивидуальных адаптивных особенностей и резервных возможностей организма на разных этапах занятий баскетболом оградит практику физического воспитания от применения как недостаточных, так и чрезмерных мышечных нагрузок, выходящих за пределы регуляторно-адаптивных возможностей организма и опасных для здоровья студентов.
Выявленные особенности адаптивных реакций организма студентов могут быть использованы при разработке обоснованных критериев оценки функциональных резервов организма, критериев контроля и оптимизации тренировочных занятий, стать основой дифференцированного подхода к нормированию физических нагрузок, приблизиться к разработке проблемы индивидуальной адаптации.
Литература
1. Анохин, П.К. Узловые вопросы теории функциональных систем / П.К. Анохин. - М.: Наука, 1980. - 200 с.
2. Баевский, Р.М. Проблемы адаптации и учение о здоровье / Р.М. Баевский. - М.: Изд-во РУДН, 2006. - 284 с.
3. Гречишкина, С.С. Интегральный анализ функционального состояния сердечно-сосудистой системы студентов, занимающихся футболом в спортивной секции / С.С. Гречишкина, М.Н. Силантьев, Е.А. Иванцов // Теория и практика физ. культуры. - 2013. - № 8. - С. 56-61.
4. Петрова, Т.Г. Особенности нейрофизиологического статуса и аэробных возможностей спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса / Т.Г. Петрова, Т.В. Че-лышкова, Н.Н. Хасанова // Теория и практика физ. культуры.
- 2013. - № 8. - С. 17-22
5. Чоговадзе, А.В. Аппарат внешнего дыхания / А.В. Чоговадзе // В кн.: Спортивная медицина. - М.: Медицина, 1984. - С. 60-74.
6. Шаханова, А.В. Влияние спортивных физических нагрузок на функциональное состояние и регуляторно-адаптивные возможности юных футболистов 10-15 лет с учетом соматоти-па / А.В. Шаханова, А.А. Кузьмин // Теория и практика физ. культуры. - 2013. - № 8. - С. 22-26
References
1. Anokhin, P.K. Central issues of the theory of functional systems / P.K. Anokhin. - Мoscow: Nauka, 1980. - 200 P. (In Russian)
2. Baevsky, R.M. Problems of adaptation and health doctrine / R.M. Baevsky. - Мoscow: Publ. h-se of RUPF, 2006. - 284 P. (In Russian)
3. Grechishkina, S.S. Integral analysis of the functional state of the cardiovascular system of students playing football in a sports club / S.S. Grechishkina, M.N. Silant'ev, E.A. Ivantsov // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2013. - № 8. - P. 56-61. (In Russian)
4. Petrova, T.G. The features of the neurophysiological status and aerobic capacity of athletes with different purposes of the training process / T.G. Petrova, T.V. Chelyshkova, N.N. Khasanova // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2013. - № 8. - P. 17-22 (In Russian)
5. Chogovadze, A.V. Organs of external respiration / A.V. Chogovadze // In: Sports Medicine. - Мoscow: Meditsina, 1984.
- P. 60-74. (In Russian)
6. Shakhanova, A.V. The influence of sports physical loads on functional status and regulatory and adaptive capacities of young football players aged 10-15 years in view of their somatotypes / A.V. Shakhanova, A.A. Kuz'min // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2013. - № 8. - P. 22-26. (In Russian)
Информация для связи с автором: Kuz@maykop.ru
Поступила в редакцию 03.06.2014 г.
