CC BY
48
УДК 796.071.2+796.015.4+769.015.5
ВОЗДЕЙСТВИЯ БОЛЬШИХ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ХАРАКТЕРА НА АДАПТИВНО-КОМПЕНСАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ ОЛИМПИЙСКОГО РЕЗЕРВА
А.П. Исаев*, И.А. Медведев* В.И. Ляпкало
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск красноярский государственный педагогический университет, г. Красноярск
Среднее Приобье в силу воздействия многогранности и лабильности региональных климатических и экологических факторов носит экстремальный характер [4, 7, 15]. Вариабельность характеризуется полифункциональными сдвигами морфофункциональных и кардиореспираторных показателей и системы крови. Эколого-физиологические значения позволяют определить критерии контура нормы показателей функциональной системы организма спортсменов, проживающих в условиях тюменского севера и Южного Урала.
Ключевые слова: морфофункциональные показатели, экологические факторы, двигательные способности, кислородтранспортная система, функция внешнего дыхания, система кровообращения, физиологические механизмы, система крови, кардиореспираторная система, интегративная деятельность организма.
Интеграция морфофункциональных свойств, детерминированных климато-географическими условиями, определяет норму биологической реакции, обеспечивающей состояние неустойчивого равновесия популяции с региональной экологической средой. Изучение влияния степени напряжения организма в процессе поисковой, развивающей, формирующей, стабилизирующей фаз долговременной адаптации юных спортсменов во многом зависит от структурно-функционального резерва системообразующей системы. Не имеется сведений о механизмах адаптации к условиям Среднего Приобья на стадии завершения морфофункционального состояния организма юных спортсменов (17-20 лет). Спортивная квалификация 1-й разряд (n=15), КМС (п = 12), МС (л = 9), контрольную группу составили дзюдоисты ЦОП г. Челябинска аналогичного возраста и спортивной квалификации. Обследовались спортсмены, родившиеся преимущественно на Севере (86 %). Исследованиями С.А. Кабанова, А.С. Исаева [3] показано, что у дзюдоистов 18-19 лет ключевые физические качества завершают свое развитие. К 17 годам наблюдается снижение роста, и к 20 годам оно практически прекращается [13]. Известно [9, 8, 10], что изменение массы тела, ОГК, а также развития отдельных органов и организма в целом подчиняется закономерности гетерохронного развития. Поэтому дифференцированно должны дозироваться тренировочные воздействия и факторы окружающей среды, влияющие на различные сенсорные и функциональные системы.
Целью исследования явилось сравнение значений морфометрических, кислородтранспортной системы у дзюдоистов легких и средних весовых категорий ХМАО г. Ханты-Мансийска и центра олимпийской подготовки (ЦОП) г. Челябинска. Для определения состава соединительной ткани применялись формулы Я. Матейки.
При проведении исследования применялся диагностирующей аппарат серии «Этон» для изучения функции легких [11], система фирмы «Микролюкс» для оценки кардиогемодинамики. Исследование проводилось на этапе заключительной подготовки к первенству Уральского федерального округа. Результаты исследования ключевых морфофункциональных показателей представлены в табл. 1.
Как следует из табл. 1, существенных различий в представленных морфофункциональных показателях спортсменов ХМАО и ЦОП не наблюдалось. При этом оценка пищевого статуса по индексу массы тела свидетельствует о повышенном питании дзюдоистов ХМАО и нормальном ЦОП г. Челябинска. Выявились корреляции между значениями динамометрии и поверхностью тела (г = 0,52; Р < 0,05), массой и поверхностью тела (г = 0,45; Р < 0,05), динамометрии правой и левой руки (г = 0,55; Р < 0,05).
Проведена оценка обобщенных процентных показателей дзюдоистов (табл. 2).
Как видно из табл. 2, существенных различий при сравнении значений ОФП и СФП не отмечалось. Однако наибольшие различия были в показа-
Интегративная физиология
Таблица 1
Ключевые морфофункциональные показатели дзюдоистов олимпийского резерва (М ± т; п = 50)
Группа обследо- ваний Длина тела, см Масса тела, кг Индекс тела, кг/м2 Длина звеньев конечностей, см Относительная мышечная масса, %
ХМАО, п = 28 166,29 ± 3,48 64,20 ± 0,82 23,22 ± 0,24 74,59 ±1,43 89,98 ±2,16 49,86 ± 2,24
ЦОП, п = 28 167,40 ± 3,65 63,90 ± 0,78 22,82 ± 0,28 74,80± 1,62 90,65 ± 2,25 49,49 ±2,16
Окончание табл. 1
Группа обследо- ваний Вес соединительной ткани, кг Динамометрия, кг
мышечной жировой костной правая левая
ХМАО, п = 28 30,84 ± 1,02 6,54 ± 0,82 9,62 ± 0,77 65,92 ±2,02 62,48 ± 1,72
ЦОП, п = 28 30,60 ± 0,98 6,42 ±0,78 9,50 ± 0,69 66,87 ±1,98 62,25 ± 1,64
Таблица 2
Процентные показатели двигательных способностей дзюдоистов олимпийского резерва
Коэффициент ХМАО ЦОП Р
Время бега 30 м 0,170 ±0,04 0,175 ± 0,05 > 0,05
Прыжок с места в длину 0,174 ±0,05 0,177 ±0,06 >0,05
Подъем ног к перекладине 0,180 ±0,07 0,187 ±0,08 >0,05
Число подтягиваний на перекладине 0,178 ± 0,06 0,196 ±0,08 >0,05
Усилия при броске руками 0,190 ±0,08 0,204 ± 0,09 >0,05
Усилия при броске ногами 0,182 ± 0,07 0,204 ± 0,07 >0,05
телях СФП с преимуществом членов ЦОП. Вполне очевидно, что уровень специальной скоростносиловой подготовленности членов ЦОП несколько выше, чем у дзюдоистов ХМ АО.
В процессе сравнения значений функции внешнего дыхания (ФВД) выявлены различия в группах ХМАО и ЦОП г. Челябинска (табл. 3).
Комментируя сравниваемые показатели ФВД дзюдоистов, необходимо отметить более высокие объемные, частотные характеристики у представителей ХМАО. При этом более низкие значения ЖЕ Л, ДО, ЧД позволяли спортсменам ЦОП показывать большие значения МВЛ при несколько повышенных значениях индекса Тиффно. Однако индекс состояния бронхиальной проходимости (ИС) находился у борцов ХМАО в 68 % диапазона нормы и в 32 % условной нормы, а у дзюдоистов ЦОП г. Челябинска в 64 и 36 % соответственно.
Известно [12], что величина легочной вентиляции зависит от уровня спортивной квалификации. При этом ИС зависит от экологических условий проживания. Забор периферической крови у спортсменов волонтеров проводился в утренние часы натощак, что не противоречит Хельсинскому соглашению. Гематологические исследования проводились согласно требованиям [14, 6]. Подсчет форменных элементов крови проводили по общепринятой методике в камере Горяева.
Система крови и гемодинамики играет большую роль в обеспечении киелородтранспортной функции (табл. 4).
Комментируя представленные данные системы красной крови, необходимо отметить достоверно более высокие значения пика гемолиза, концентрации гемоглобина (Нв), содержания эритроцитов и ретикулоцитов у борцов ХМАО.
Во время интенсивных тренировочных и соревновательных воздействий заключительного этапа подготовки к соревнованиям у дзюдоистов усиливается разрушение (гемолиз) эритроцитов. Гемолиз эритроцитов компенсируется стимуляцией эритропоэза, особенно у спортсменов-северян, и повышенным образованием Нв. Повышенное значение системы эритрона на фоне интенсивных нагрузок, гипоксии северных широт свидетельствует об адаптивно-компенсаторных изменениях, повышающих кислородную емкость крови. Высокий процент гематокрита (НО свидетельствует, что кровь, обогащенная эритроцитами, способна переносить больше кислорода, а снижение кровотока компенсируется. На увеличение количества вероятно, сказалось повышение кислородного запроса мышцами. Изучаемые показатели красной крови находились в границах контура нормы.
Среди характеристик лейкограммы существенные различия были в значениях лейкоцитов и
Таблица 3
Значения ФВД дзюдоистов на заключительном этапе подготовки к соревнованиям
Группа Жизненная емкость легких, мл Дыхательный объем, мл Частота дыхания, к-во в мин Объем формированного выдоха, л Максимальная вентиляция легких, л/мин ЖЕЛ/ДЖЕЛ, % Индекс Тиффно, %
ХМАО М ± ш 4047,78 ± 177,73 661,40 ±52,86 16,50 ± 0,99 4,22 + 0,99 119,98 ±3,58 85,80 + 2,52 82,31 ±2,27
ЦОП М ± т 3987,30 ± 149,70 604,90 ± 42,60 14,77 ± 0,86 4,59 ± 0,36 124,80 ±4,95 82,17 ±2,24 85,22 ± 3,49
Р >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05
Таблица 4
Сравнительные значения системы периферической крови дзюдоистов олимпийского резерва
Показатель Статистики ХМАО ЦОП Р
Пик гемолиза, мин М ± т 3,69 ± 0,10 3,40 ± 0,09 <0,05
Г емоглобин НЬ, г/л М ± т 168,42 ±2,019 156,44 ± 2,09 <0,01
Гематокрит, % М ± т 49,06 ± 0,67 49,12 ±0,74 >0,05
Эритроциты, 1012/л М ± т 5,80 ±0,12 5,17 ±0,13 <0,05
Объем эритроцита, МкМ3 М ± т 89,60 ± 1,37 88,92 ± 1,49 >0,05
Ретикулоциты, % М±т 6,89 ± 0,10 5,16 ± 0,09 <0,01
Ретикулоциты, абсол. к-во М ± т 3,30 ± 0,42 2,60 ± 0,26 >0,05
Лейкоциты, 109/л М ± т 6,91 ± 0,36 5,05 ± 0,28 <0,05
п/я нейтрофилы, % М ± т 0,82 ±0,12 0,80 ±0,16 >0,05
Моноциты, 109/л М ±т 8,03 ± 0,79 6,45 ± 0,68 >0,05
Лимфоциты, % М ±т 46,95 ± 2,48 50,05 ± 2,96 >0,05
Плазматические клетки, % М±т 0,24 ± 0,08 0,21 ± 0,07 >0,05
Базофилы, % М ±т 0,65 ±0,15 0,64 ±0,14 >0,05
Эозинофилы, % М±т 1,52 ±0,29 2,63 ± 0,32 <0,05
с/я нейтрофилы, % М ± т 47,64 ± 2,22 37,54 ± 2,16 <0,01
с/я нейтрофилов. Индекс адаптивного напряжения соответственно в группах ХМАО и ЦОП равнялся
0,986 у.е. и 1,333 у.е., что характеризует повышенную активацию системы крови.
Таким образом, тренировка, направленная на развитие скоростно-силовых качеств, специальной выносливости оказывает влияние на показатели системы крови. В заключительном цикле подготовки к соревнованиям напряженная тренировка способствует повышению восприимчивости юных дзюдоистов к инфекциям, что связано с ослаблением функционирования иммунной системы. Некоторые показатели белой крови выходили за физиологические границы (эозинофилы, моноциты, лимфоциты, нейтрофилы), что свидетельствует о «расшатывании» иммунной системы. Все вышеуказанное требует усиления индивидуальной модуляции иммунной системы с помощью коррекции нагрузок, функционального питания, антиоксидантов.
В табл. 5 представлены значения гемодинамики дзюдоистов, полученные на механардиогра-фе в сравниваемых группах. Анализ сравниваемых значений кровообращения у юных дзюдоистов ХМАО и ЦОП свидетельствует о некотором напряжении центральной гемодинамики у представителей северных территорий. Однако достовер-
ные различия наблюдались лишь в показателях удельного периферического сопротивления сосудов. Механизм регуляции гемодинамики различен. Так, у представителей ЦОП снижение КСД происходило не только за счет изменения сократительной функции миокарда, но и за счет ОПСС, СрД, БСД (расширение прекаппиляров).
У борцов ХМАО наблюдались более высокие уровни КСД, СрД, МОК, СО, ОПСС, УПСС. В первом случае (ЦОП) феномен расширения прекаппиляров и уменьшения ОПСС заключался в снижении артериального давления. Эффект гемо-динамической «разгрузки» сердца исследован в 20 веке [2], а жесткость стенок сосудов (артерий) в значительной мере определяет эффективность кровотока в них. При этом возникает пульсовая волна, скорость распространения которой по сосудам эластичного типа является важной характеристикой периферического звена системы кровообращения. Следует отметить, что значения СРПВ (см, с7) у юных спортсменов заметно низкое по сравнению с МС, МСМК 23-25 лет. Известно [5], что СРПВ увеличивается при повышении артериального давления и отражает эластичность сосудистой системы. Величина сердечного выброса является главным детерминантом транспорта Ог под воздействием тренировочных нагрузок.
Интегративная физиология
Таблица 5
Значения системы кровообращения борцов олимпийского резерва (М ± т)
Показатель ХМАО ЦОП Норма Р
Конечное систолическое давление, мм. рт. ст. 119,20 ±4,02 115,14 ±3,69 100-129 >0,05
Среднее динамическое давление, мм рт. ст. 78,20 ± 2,50 75,89 ±2,13 80-90 >0,05
Диастолическое давление мм рт. ст. 60,90 ± 0,90 58,36 ± 0,76 60-80 >0,05
СРПВ (см), см/с 639,92 ± 15,96 630,82 ± 13,84 - >0,05
СРПВ (сэ), см/с 502,98 ± 19,02 496,18 ± 16,43 - >0,05
Систолический объем, Мл 92,36 ± 8,92 86,49 ± 6,86 - >0,05
МОК, мл 7290,76 ±215,94 6800,20 ± 298,42 - >0,05
Линейная скорость движения крови, см/с 72,02 ± 5,25 64,62 ± 4,35 — >0,05
Мощность миокарда, Вт 3,36 ± 0,32 3,25 ± 0,29 - >0,05
ОПСС, дип/см/с-5 1170,20 ± 130,29 1020,12 ± 106,78 12000-2500 >0,05
УПСС, уел. ед. 33,70 ± 1,20 26,60 ± 0,94 - <0,01
БСД, мм рт. ст. 95,60 ± 2,68 91,40 ±3,11 90-110 >0,05
ОСВ, мм/с 320,10 ± 13,31 28,924 ±14,17 253-340 >0,05
Объемная скорость выброса (ОСВ) свидетельствует об уровне функционирования кардиореспи-раторной системы. Благодаря эластичности и растяжимости сосудов изменения давления влияют на ОСВ не только непосредственно, но и путем изменения просвета сосудов [1]. Местные механизмы регуляции сосудов предполагают поведенческие и метаболические звенья саморегуляции. Это и стресс-факторы, катехоламины, а также активная реакция мелких артерий и артериол. Следует остановиться на интегративных механизмах организма. Например, значения концентрации Нв имели связи с компонентами сердечного ритма - и/Ш7 (г = 0,490-0,510; Р < 0,01), что отражает совокупность интеграции РЭ отдела ВНС, определяющего респираторное звено волновой структуры кардиоритма (диагностирующая система фирмы «Микролюкс»).
Повышение количества эритроцитов у дзюдоистов олимпийского резерва свидетельствует об активации катехоламинов, детерминирующих продукцию эритроцитов [16]. Можно предположить, что гормоны типа адреналина активируют секрецию почками эритропоэтина, особенно в условиях гипоксии. Это характерно для тренировочного процесса в борьбе и экологически неблагополучных регионов (Челябинск) и ХМАО в период весенне-летних сдвигов газового состава воздуха. Следовательно, текущие адаптивно-компенсатор-ные процессы в организме борцов зависят не только от специфики тренировочных воздействий, но и экологических особенностей региона проживания. Идет совокупная перестройка физиологических механизмов кардиореспираторной системы, активной мезенхимы и ее основы соединительной ткани (мышечная, костная, жировая ткань, кровь с оптимальными концентрациями значений Нв,
эритроцитов, ретикулоцитов, лимфоцитов, с/я ней-трофилов, эозинофилов). Несомненно, что признаком гипоксии у дзюдоистов является усиленный эритропоэз и сдвиг состава крови у молодых спортсменов в сторону более молодых форм эритроцитов, что подтверждает исследование [17, 18].
Высокие значения АД, ОПСС, УПСС, БСД, СО, МОК, ЖЕЛ, ЖИ являются отражением высокого напряжения обеспечивающих систем организма спортсменов Среднего Приобъя по сравнению с представителями ЦОП г. Челябинска.
Литература
1. Вицлеб, Э. Физиология человека: пер. с англ. / Э. Вицлеб; под ред. Тевса, Шмидта. - М.: Медицина, 1986. - 389 с.
2. Влияние пассивных движений в голеностопных суставах на центральную гемодинамику и функциональное состояние сердца / Н.И. Арин-чин, В.П. Фекета, В.Г. Камышенко, А.И. Горбаце-вич // Физиология человека. - 1992. - Т. 18, № 3. -С. 83-87.
3. Кабанов, С.А. Двигательный гомеостаз борцов: совершенствование системы многолетней подготовки / С.А. Кабанов, А.П. Исаев. - Челябинск: СЧЭА, 1999,-224 с.
4. Казначеев, В.П. Проблемы человековедения / В.П. Казначеев; науч. ред. и послесловие А.И. Суб-бето. -М.: Исследоват. центр проблем качества подготовки специалистов, 1997. - 352 с.
5. Карпман, В.Л. Тестирование в спортивной медицине / В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков. - М.: Физкультура и спорт, 1988. -208 с.
6. Кассирский, И.А. Справочник по функциональной диагностике /И.А. Кассирский. — М.: Медицина, 1970. - 823 с.
7. Колпаков, В.В. Индивидуальные различия потребности в движениях у студентов медицинского вуза / В.В. Колпаков, Е.А. Бабкин // Роль физической культуры и спорта в оздоровлении молодежи: материалы междунар. конф. - Смоленск, 1998. - С. 100.
8. Коробко, Р.П. Антропометрические показатели грудной клетки у детей младшего школьного возраста в условиях Среднегорья / Р.П. Коробко //Российские морфологические ведомости. -М., 1999. -№ 1-2. -Разд. 2. - С. 84.
9. Логачева, Г.С.Морфометрические особенности организма высокорослых людей: автореф. дис. ... канд. мед. наук /Г.С. Логачева. - Новосибирск, 1995. —19 с.
10. Потапова, Т.В. Модуляция функционального, психофизиологического состояний при воздействии нагрузками целевой комплексной программы у юношей кикбоксеров / Т.В. Потапова, Ю.Н. Романов, А.П. Исаев // Проблемы сохранения здоровья в Сибири и в условиях Крайнего Севера: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Омск: Изд-eo СибГУФК, 2007. - С. 340-345.
11. Рабочая инструкция по проведению и интерпретации результатов исследования функции легкий на аппаратах серии «Этон» / сост. В.Б. Нефедов, Е.А. Шершина, Л.А. Попова и др.; отв. за вып. В.Б. Нефедов. — М., 2001. — 53 с.
12. Рафф, Г. Секреты физиологии: пер. с англ. / Г. Рафф; под общ. ред. акад. Ю.В. Наточина. -М.; СПб.: Изд-eo «БИНОМ»: Невский диалект, 2001.-448 с.
13. Соколов, А.Г. Эколого-физиологические механизмы развития организма детей Среднего Приобья: дис. ... д-ра мед. наук / А.Г. Соколов. -Тюмень; Ханты-Мансийск, 2002. - 322 с.
14. Тодоров, И. Клинические лабораторные исследования в педиатрии: пер. с болг. / И. Тодоров. -София: Медицина и физкультура, 1968. - 164 с.
15. Щедрина, А.Г. Онтогенез и теория здоровья: Метологические аспекты / А.Г. Щедрина. -Новосибирск: СО РАМН, 2003. -164 с.
16. Adrenergic modulation of erythropoiesis following severe injury is mediated through bome marrow stroma / R.B. Fonseca, A. M. Mohr, L. Wang et al. //Surg. Infect. - 2004. - Vol. S. - P. 385-390.
17. Red cell 2, 3 DPG, ATP, and mean cell volume in highly trained athletes. Effect of long-term subma-ximal exercise / U.A. Brodthagen, K.N. Hansen, J.B. Knudsen, R. Jordal // Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. — 1985. — Vol. 53, № 4. — P. 334-338.
18. Training dependent changes of red cell density and erythrocytic oxygen transport / H.Mairbaurl, E. Humpeler, G. Schwaberger, H. Pessenhofer // J. Appl Physiol. -1983. - Vol. 55. -P. 1403-1407.
Поступила в редакцию 13 января 2010 г.
