Возрастные проблемы адаптации высококвалифицированных спортсменок Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 612.621.31-055.2:796.015.6

ВОЗРАСТНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АДАПТАЦИИ ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОК

С.В. Погодина

Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского, г. Симферополь, Россия Для связи с автором: [email protected]

Аннотация:

У высококвалифицированных спортсменок в диапазоне 16-45 лет определены возрастные особенности регуляторных влияний менструального цикла на адаптационные функции основных систем организма. Эмпирическая база включала исследования по изучению физического статуса и основных адаптационных процессов - гормональных, метаболических, неспецифических, вегетативной нервной регуляции гемодинамических и респираторных функций. Применяли иммунологический, биохимический, гематологический, реографический, спиромпневмотахометрический, антропометрический методы, газовый анализ выдыхаемого воздуха, нагрузочное тестирование в условиях пороговых режимов работы. Показатели изучали в разные периоды менструального цикла. В результате проведенных исследований в группе спортсменок 37-45 лет установлен сбой в уровне гормонов репродуктивной оси и преимущественно ановуляторный характер менструального цикла. В данной возрастной группе показаны достоверные изменения морфометрических параметров физического статуса - повышение индекса массы тела, снижение жизненного индекса и избыточная подвижность грудной клетки относительно таковых группы 16-26 лет с овуляторно-менструальным циклом. У спортсменок 37-45 лет в разные периоды ановуляторного менструального цикла определены сравнительно узкий диапазон глюкокортикоидной реакции и относительно высокая активность неспецифических адаптационных процессов. У спортсменок в возрастном диапазоне 16-45 лет выявлены хронобиологические особенности вегетативных нервных регуляторных влияний на сердечный ритм. Показана вегетативная реакция на нагрузку, связанная с усилением автономного контура регуляции у спортсменок 16-26 лет с 8 по16-й день, а у спортсменок 37-45 лет - в период с 20 по 22-й день от начала менструации. Хронобиологические особенности гемодинамических реакций по качеству аналогичны фазным изменениям регуляторных нервных влияний. Установлена взаимосвязь между нервными регуляторными влияниями фаз менструального цикла и структурой вентиляторной реакции. Снижение интенсивности элиминации двуокиси углерода приходится на периоды усиления парасимпатической активности, которые у спортсменок 16-26 лет отмечаются с 8 по 9-й день, а у спортсменок 37-45 лет с 20 по 22-й день от начала менструации.

Ключевые слова: высококвалифицированные спортсменки, второй зрелый возраст, регуляторные влияния менструального цикла, адаптационные процессы, пороговые режимы нагрузки.

AGE PROBLEMS OF ADAPTATION OF HIGHLY SKILLED ATHLETES S. V. Pogodina,

Crimean Federal University of V.I. Vernadsky, Simferopol, Russia [email protected] Abstract:

Qualified athletes within the range of 16-45 years defined age characteristics of regulatory influences of the menstrual cycle on the adaptive functions of the major systems of the body. Empirical base included studies of the physical status and the main adaptation processes - hormonal, metabolic, homeostatic, autonomic nervous regulation of hemodynamic and respiratory functions. Used immunological, biochemical, hematological, rheographic, spirometry^ antropometriс methods, gas analysis of exhaled air, stress testing in terms of the threshold modes of operation. The indicators studied in different periods of the menstrual cycle. The result of the research in the group of athletes 37-45 years is set to fail in hormone levels of the reproductive axis and predominantly anovulatory menstrual cycle. In this age group shows significant changes of morphometric parameters of physical status increase body mass index, reduction of living index and excessive mobility of the thorax relative to the group 16-26 years with ovulatory-menstrual cycle. The sportswomen of 37-45 years in different periods of anovulatory menstrual cycle is defined a relatively narrow range of glucocorticoid reaction and the relatively high activity of nonspecific adaptation processes. The sportswomen in the range of 16-45 years revealed the chronobiological features of the autonomic nervous regulatory influences on cardiac rhythm. Shown autonomic response to the load associated with the strengthening of the Autonomous circuit

regulation in athletes 16-26 years with 8-16 day, and the sportswomen of 37-45 years in the period 20-22 days from the onset of menstruation. Chronobiological peculiarities of hemodynamic reactions similar quality of phase changes of the nervous regulatory influences. The interrelation between the nervous regulatory influences of phases of the menstrual cycle and the structure of the fan reaction. The decrease in the intensity of elimination of carbon dioxide accounts for periods of increased parasympathetic activity in athletes 16-26 years are marked with 8-9 day, and the athletes 37-45 years with 20-22 days from the onset of menstruation. Key words: highly skilled athletes, second adulthood, the regulatory influence of the menstrual cycle, adaptation processes, the threshold load conditions.

ВВЕДЕНИЕ.

Интенсивная коммерциализация спорта способствует значительному увеличению продолжительности этапа сохранения спортивных достижений и присутствию на соревновательной арене профессиональных спортсменок второго зрелого возраста. В свою очередь, появление в категории высококвалифицированных спортсменов группы женщин пременопаузального периода одновременно актуализирует проблему их качественного функционального мониторинга [7]. С одной стороны, женщины возраста четвертого десятилетия находятся под воздействием нейроэндокринных изменений, связанных с наступлением пременопаузы, для которой характерными являются регуля-торные дисфункции [4]. С другой стороны, организм этих спортсменок находится под постоянным воздействием тренировочных и соревновательных нагрузок, что является дополнительным внешним фактором, усиливающим величину внешнего воздействия на регуляторные процессы. Известно, что в женском организме возрастные изменения связаны, прежде всего, с перестройками в репродуктивной системе, определяющей качество регуляторных адаптационных механизмов [2]. При нормальной репродуктивной функции каждый месяц образуется фолликулярно-овуляторная функциональная система, представленная доминантным фолликулом и ежемесячным, циклически повторяющимся процессом — овариально-менструальным циклом (ОМЦ), приводящим к становлению определенного регуляторного нервного профиля [6]. Инволютивно-возрастные процессы в репродуктивной системе характеризуются возрастанием количества ановуляторных циклов, снижением яичниковой гормональной активности, изменением регуляторных нерв-

ных влиянии, дизадаптационными симптомами [3]. В литературе имеется достаточное количество научных работ о влиянии периодов ОМЦ на эффективность адаптации спортсменок, что обусловлено преимущественным обследованием сравнительно молодои возрастной группы спортсменок [5]. Однако до сих пор нет общепринятого представления о сущности адаптационных процессов и функциональном состоянии основных систем спортсменок второго зрелого возраста, имеющих относительно низкую степень сохранности овуляторно-менструальной функции. В связи с этим целью работы явилось выявление возрастных особенностей в механизмах адаптации высококвалифицированных спортсменок в возрастном диапазоне 16-45 лет.

МЕТОДЫ

И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Обследованы высококвалифицированные спортсменки 16-45 лет (n=50), представители длинных дистанций легкой атлетики и плавания. Проведено 4 серии исследований с применением физиологических методов, основанных на современных технологиях оценки адаптационных функций — гормональной, метаболической, неспецифической, вегетативной нервной регуляции гемодина-мической и дыхательной функций. Также проведена оценка параметров физического статуса. Применяли технологии иммунофер-ментного анализа (ИФА) и иммунохромото-графического in vitro теста, анализ лейко- и лактограмм, вариабельности сердечного ритма (ВСР), рео- и спирографический виды анализа, газовый анализ выдыхаемого воздуха, антропометрические и функциональные измерения. Показатели определялись в различные периоды менструального цикла

(МЦ). За менструальный период принимали 1-2-й день от начала ментструации, за постменструальный — 8-9-й день, за овуляторный

— 13-16-й день, за постовуляторный — 20-22-й день, за предменструальный — 26-27-й день. В качестве стандартной нагрузочной пробы использовался велоэргометрический тест ступенчато возрастающей нагрузки, в котором моделировались пороговые режимы работы: аэробный - Wj - 50 Вт, ЧСС - 130-140 уд/ мин; аэробно-анаэробный — W2 — 100-120 Вт, ЧСС — 150-160 уд/мин; анаэробно-аэробный

- W3 - 150-220 Вт, ЧСС - 170-185 уд/мин [1]. В качестве специфической нагрузочной пробы для представителей спортивного плавания использовался тест «дистанционное плавание», в котором пороговые режимы работы моделировались посредством дистанций различной интенсивности и продолжительности: аэробный режим - ЧСС 130-140 уд/мин, продолжительность 1 час 30 мин; аэробно-анаэробный режим - ЧСС 150-156 уд/мин, продолжительность 21-23 мин; анаэробно-аэробный режим - ЧСС 170190 уд/мин, продолжительность 11-12 минут. Полученный цифровой материал обрабатывался на персональном компьютере с использованием пакета программ STATISTICA 10.0, «OriginPro 8.5.1». Статистическая обработка проводилась с использованием t-критерия Стьюдента, Т-критерия Вилкоксона для связанных выборок и U-критерия Манна-Уитни для несвязанных выборок, корреляционного анализа. Статистически значимыми различия считались при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В серии исследований физического статуса спортсменок 37-45 лет установлены изменения, связанные с перестройкой регуляции овариально-менструальной функции, а именно в in vitro тесте был установлен преимущественно ановуляторный характер менструального цикла (АМЦ). Уровень ФСГ на 2-3-й день менструации - 25,4+1,42 мМЕ/ мл, содержание ЛГ в межменструальный период - 70,9+4,49 мМЕ/мл, что превышает значения нормы для репродуктивного воз-

раста. Тогда как у спортсменок 16-26 лет был установлен овариально-менструальный цикл (ОМЦ). Положительный результат в in vitro тесте регистрировали в 100% случаев. В свою очередь, у спортсменок 37-45 лет выявлены изменения в показателях дыхательной экскурсии (ДЭ) и жизненного индекса (ЖИ) (соответственно, величины ДЭ значимо выше, а ЖИ ниже относительно группы 16-26 лет). Установленная у спортсменок 37-45 лет значимая корреляционная взаимосвязь показателя ЖИ с длиной окружности грудной клетки (ДОКГ) на вдохе и выдохе, а также с ДЭ (соответственно, ЖИ и ДОКГвдох - r=-0,66; ЖИ и ДОКГвыдох - r=0,47; ЖИ и ДЭ - r=-0,52) свидетельствует о том, что сопутствующей причиной снижения ЖИ может быть излишне высокая подвижность грудной клетки. Это может создавать условия для гиперкинетики дыхания и при сниженном произвольном контроле вентиляции явится причиной быстрого утомления дыхательных мышц. Изучение биоэнергетических возможностей спортсменок в условиях специфических плавательных нагрузок показало, что в группе спортсменок диапазона 16-26 лет с ОМЦ определено значимое повышение содержания молочной кислоты (La) при переходе в зону анаэробно-аэробного режима плавания. У спортсменок 37-45 лет с АМЦ при переходе в зону анаэробно-аэробного режима плавания достоверных различий в содержании La не выявлено (зона W3 La=8 [0,5; 10] ммоль/л; р=0,054061). Таким образом, в возрастном диапазоне 37-45 лет отмечается понижение порога нагрузки для усиления продукции La относительно спортсменок 16-26 лет.

Кровь, и в частности система неспецифической защиты, обладает высокой чувствительностью к гуморальным факторам, которые активируются в специфических условиях среды. У спортсменок 37-45 лет с АМЦ формирование неспецифических адаптационных реакций определено на уровне спокойной активации. У спортсменок 16-26 лет с ОМЦ отмечено снижение активности неспецифических адаптационных процессов в период с 8 по 16-й день до уровня реакций

тренировки. Если учесть, что интенсивность образования гуморальных факторов утомления при специфической работе в анаэробно-аэробном режиме в данной возрастной группе спортсменок выше, то понижение реагирования на уровне неспецифического механизма адаптации говорит об ослаблении гуморальных влияний на организм и снижении адаптационной цены у спортсменок 1626 лет в период с 8 по 16-й день от начала ОМЦ.

Анализ особенностей глюкокортикоидных реакций в возрастных группах спортсменок выявил преимущественно гиперергические ответы кортизола при работе в режимах пороговых нагрузок. Гиперергические ответы кортизола сравнительно низкой интенсивности режима работы выявлены в организме спортсменок с ОМЦ в предменструальном периоде, а у спортсменок с АМЦ — в период менструации. Изучение особенностей диапазона глюкокортикоидной активности позволило установить его выраженное сужение в динамике АМЦ относительно ОМЦ (IQR кортизол, нмоль/л ОМЦ min — 150, max — 500; АМЦ min - 25, max - 140) (рисунок 1). Также у спортсменок с ОМЦ при выполнении работы в аэробно-анаэробном режиме

диапазон реакции был более чувствительным к изменениям гормонального фона в течение МЦ.

То есть особенности гормональных реакций у высококвалифицированных спортсменок в диапазоне 16-45 лет проявляются в изменении величины диапазона реакции. Исследования хронобиологических характеристик функционального состояния сердечно-сосудистой системы в возрастных группах высококвалифицированных спортсменок показали, что в исходном состоянии покоя для группы спортсменок 16-26 лет с ОМЦ характерным являются сравнительно большие значения статистических и спектральных показателей сердечного ритма, а также сравнительно низкие значения показателей индекса напряжения регуляторных систем (ИН) и амплитуды моды (АМо). В свою очередь, у спортсменок 37-45 лет с АМЦ обращают на себя внимание сравнительно низкие значения статистических показателей и высокие значения АМо и ИН. Выявлена вегетативная реакция на нагрузку, связанная с повышением значений спектральной мощности НР-волн (высокочастотных волн) и снижением значений мощности УЬР-волн (край-ненизкочастотных волн), в сердечном ритме

Рисунок 1 - Значения ин-терквартильного размаха (ЮР) величины кортизола в организме высококвалифицированных спортсменок с ОМЦ (А) и АМЦ (Б) в исходном состоянии и при работе в аэробном (Ш1), аэробно-анаэробном (Ш2) и анаэробно-аэробном (Ш3) режимах

спортсменок с ОМЦ в период с 8 по 16-й день, а у спортсменок с АМЦ — в период с 20 по 22-й день. Такие отношения между данными спектральными составляющими сердечного ритма являются для функционального состояния ССС наиболее благоприятными [6]. Выявленный факт свидетельствует о разных периодах с высоким уровнем функциональных возможностей ССС у спортсменок 16-26 лет с ОМЦ и 37-45 лет с АМЦ. Изучение гемодинамических параметров спортсменок позволило дифференцировать возможности циркуляторного и кардиального звеньев ССС в разные периоды ОМЦ и АМЦ (рисунок 2). В период менструации, а также в периоды второй половины ОМЦ показаны отрицательные инотропные эффекты, выражающиеся в снижении при нагрузке доли

ударного объема крови (УО) ниже исходного уровня, снижении показателя работы левого желудочка (РЛЖ). Выявленные особенности гемодинамических ответов указывают на снижение сократительной способности миокарда во второй половине ОМЦ. У спортсменок с АМЦ в период с 20 по 22-й день отмечено повышение РЛЖ при относительно высокой величине минутного объема крови (МОК). У спортсменок 37-45 лет с АМЦ отмечены также признаки снижения сократительной способности миокарда в предменструальном периоде. Таким образом, особенности гемодинамических ответов в периоды ОМЦ и АМЦ по качеству аналогичны изменениям вегетативных нервных влияний. В структуре дыхательной реакции спортсменок 16-26 лет определен фазовый овулятор-

Рисунок 2 - Прирост величин гемодинамических показателей спортсменок при работе в анаэробно-аэробном режиме в разные периоды ОМЦ (А) и АМЦ (Б)

ный сдвиг в сторону наибольшего усиления реактивности системы дыхания (СД), что обусловливает повышение кислородной стоимости дыхания до 99,76+1,64, мл/мин/ цикл (р<0,05), формирование условий для снижения экономичности кислородного режима. Ослабление реактивности СД приходится на 8-9-й день и сопряжено с усилением парасимпатического тонуса (мощности НР-волн), снижением интенсивности элиминации двуокиси углерода (УСО2) из организма, падением кислородной стоимости дыхания (УО2/ф до значений 80,13+1,14 мл/мин/ цикл (р<0,05). У спортсменок 37-45 лет повышение реактивности СД приходится на период с 20 по 22-й день. В данный период АМЦ формируются условия для гиперкинетики вентиляторной функции — повышается частота дыхания (36,82+2,69 цик-мин-1, р<0,05), вентиляторные эквиваленты кислорода (31,95+0,87 л^мин-1, р<0,05) и двуокиси углерода (29,92+1,08 л-мин-1, р<0,05), снижаются функциональные возможности аппарата дыхания. Необходимо отметить, что в период с 20 по 22-й день параметры УС02 имеют наименьшие значения (2102,16+10,37 мл^мин-1, р<0,01), то есть отмечена низкая элиминация двоокиси углерода из организма. Однако в данном случае реактивность СД на нагрузку при условии сравнительно низких значений УСО2 является высокой. Если учесть, что в период ОМЦ (с 8 по 9-й день) со сниженной элиминацией СО2 у спортсменок 16-26 лет

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Волков, Н. И. Биохимия мышечной деятельности / Н. И. Волков, Э. Н. Несен, А. А. Осипенко, С. Н. Кор-сун. - К. : Олимпийская литература. - 2000. - С. 503.

2. Гурбанова, Л. Р. Особенности функционального состояния женского организма в перименопау-зальном периоде и его оптимизация на фоне аэробных физических нагрузок / Л. Р. Гурбанова, Т. Л. Боташева, В. А. Линде // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 6. - С. 1096.

3. Манухин, И. Б. Ановуляция и инсулинорезистент-ность / И. Б. Манухин, М. А. Геворкян, Н. Б. Чагай // ГЭОТАР-Медиа. - 2006. - 416 с.

4. Нейфельд, И. В. Особенности показателей вегетативной регуляции кровообращения и вариабельности сердечного ритма у женщин в перименопа-узе / И. В. Нейфельд, А. Р. Киселев, А. С. Караваев, М. Д. Прохоров, И. В. Бобылева, В. И. Гриднев, В. Ф.

высокой реактивности СД не наблюдается, то становится очевидным, что у спортсменок 37-45 лет усиление вентиляторных реакций во время нагрузки в периодах АМЦ со сравнительно низкой величиной VC02 (с 20 по 22-й день) говорит о снижении порога дыхательной реакции. В свою очередь, между параметрами VCO2 и HF в период с 20 по 22-й день от начала АМЦ выявлена отрицательная взаимосвязь (r=-0,87). То есть низкий уровень элиминации СО2 в данный период АМЦ обусловлен усилением парасимпатических влияний.

ВЫВОДЫ.

1. На этапах спортивной подготовки высококвалифицированных спортсменок возрастает роль возрастного фактора адаптации, определяющего готовность женского организма к физическим нагрузкам.

2. При составлении тренировочных программ для спортсменок диапазона второго зрелого возраста необходимо учитывать сохранность овариально-менструального цикла, особенности его фазных регуляторных влияний на сердечно-сосудистую и дыхательную системы.

3. Установленные особенности адаптационных процессов в возрастных группах спортсменок могут быть использованы при прогнозировании функционального состояния при длительных профессиональных занятиях спортом.

Киричук, И. Е. Рогожина, // Неинвазивная аритмо-логия. - 2014. - Т. 11, № 2. - С. 98-108.

5. Шахлина, Л. Г. Репродуктивное здоровье женщин-спортсменок: проблемы и пути их решения / Л. Г. Шахлина, Л. В. Литисевич // Спортивная медицина. - 2007. - № 1. - С. 11-22.

6. Hirshoren N. Menstrual cycle effects on the neurohumoral and autonomic nervous system regulating the cardiovascular system / N. Hirshoren, L. Tzoran, Makrienko, Y. Edoute, M. M. Plawner, J. Itskovitz-Eldor, G. Jacob // J. Clin. Endocrinol. Metab. -2002. - 87. - Р. 1569-1575.

7. Pogodina, S. V. The heartrate variability and hemodynamic response of the female athletes in the age range of 17-45 years / S. V. Pogodina, G. D. Aleksanyants // Материалы V международной научно-практической конференции Фундаментальные и прикладные науки сегодня. - № 1. -2015. - С. 1-3.

BIBLIOGRAPHY

1. Volkov N. I. Biohimija myshechnoj dejatel'nosti / N. I. Volkov, Je. N. Nesen, A. A. Osipenko, S. N. Korsun. -K. : Olimpijskaja literatura. - 2000. - S. 503.

2. Gurbanova, L. R. Osobennosti funkcional'nogo sosto-janija zhenskogo organizma v perimenopauzal'nom periode i ego optimizacija na fone ajerobnyh fiz-icheskih nagruzok / L. R. Gurbanova, T. L. Botasheva, V. A. Linde // Sovremennye problemy nauki i obra-zovanija. - 2014. - № 6. - S. 1096.

3. Manuhin, I. B. Anovuljacija i insulinorezistentnost' / I. B. Manuhin, M. A. Gevorkjan, N. B. Chagaj // GJeO-TAR-Media. - 2006. - 416 s.

4. Nejfel'd, I. V. Osobennosti pokazatelej vegetativnoj reguljacii krovoobrashhenija i variabel'nosti ser-dechnogo ritma u zhenshhin v perimenopauze / I. V. Nejfel'd, A. R. Kiselev, A. S. Karavaev, M. D. Prohorov, I. V. Bobyleva, V. I. Gridnev, V. F. Kirichuk, I. E. Rogozhi-

na, // Neinvazivnaja aritmologija. - 2014. - T. 11, № 2. - S. 98-108.

5. Shahlina, L. G. Reproduktivnoe zdorov'e zhenshhin-sportsmenok: problemy i puti ih reshenija / L. G. Shahlina, L. V. Litisevich // Sportivnaja medicina. -2007. - № 1. - S. 11-22.

6. Hirshoren, N. Menstrual cycle effects on the neurohumoral and autonomic nervous system regulating the cardiovascular system / N. Hirshoren, L. Tzoran, Makrienko, Y. Edoute, M. M. Plawner, J. Itskovitz-El-dor, G. Jacob // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2002. -Nо 87. - R. 1569-1575.

7. Pogodina, S. V. The heartrate variability and hemo-dynamic response of the female athletes in the age range of 17-45 years / S. V. Pogodina, G. D. Aleksan-yants // Materialy V mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii Fundamental'nye i prik-ladnye nauki segodnja. - № 1. - 2015. - S. 1-3.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ:

Погодина Светлана Владимировна (Pogodina Svetlana Vladimirovna) - кандидат биологических наук, доцент, зав. кафедрой спорта и физического воспитания Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского, e-mail: [email protected]