Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии

На правах рукописи

САРАЙКИН Дмитрий Андреевич

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА (ТХЭКВОНДО)

03.03.01 - Физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск - 2012 Диссертация выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Челябинский государственный педагогический университет

Научный консультант:

Павлова Вера Ивановна, доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Сашенков Сергей Львович, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации;

Кузнецов Александр Павлович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой анатомии и физиологии человека ФГБОУ ВПО Курганский государственный университет.

Ведущая организация:

ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург)

Защита состоится 24 мая 2012 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет по адресу:

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет.

Автореферат разослан 23 апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, доцент Н.В.Ефимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одной из важнейших проблем подготовки спортсменов является оценка функционального состояния их организма при адаптации к тренировочной и соревновательной деятельности (Кучкин, Н., Бакулин А., 1985; Кукес, В.Г. с соавт., 1986;

Меерсон, Ф.З., 1986; Пшенникова, М. Г., 1986; Фролов, А.В., Цехмистро, Л.Н., 2003; Фомин, Н.А., 2003, Исаев, А.П., 2004).

В настоящее время тхэквондо является Олимпийским видом спорта (Шулика, Ю.А., 2007; Ключников, Е.Ю., 2008), поэтому уделяется большое внимание воспитанию высококвалифицированных спортсменов для участия в международных соревнованиях (Лившиц, В.И., 2007; Ли Чжон Ки, 2009, Терзи, М.С., 2011).

В ходе тренировочной и соревновательной деятельности типичной для тхэквондистов проявляется стрессорная реакция организма, т.е. усиление симпатоадреналовой и гипофизарно-адренокортикальной активности. Это позволяет спортсмену длительное время поддерживать высокую работоспособность в условиях эмоционального стресса (Меерсон, Ф.З., 1981;

Агаджанян, Н.А., 1983; Солодков, А.С., 1988 и др.; Афанасьева, И.А., 2007, Павлова, В.И., 2007).

Недостаточная тренированность, быстрое истощение вышеуказанных физиологических механизмов являются важнейшим фактором, лимитирующим спортивную деятельность единоборцев (Дембо, А.Г., 1980;

Бальсевич, В.А., 1991; Тихвинский, С.Б., 1991; Дубровский, В.И., 1998;

Кулиненков, Д.О., 2002; Макарова, Г.А., 1997-2003; Граевская, Н.Д., 2004;

Pedersen, B.K., 2006).

Актуальной является проблема управления учебно-тренировочным процессом с учетом функционального состояния организма в связи с возросшими нагрузками на систему энергообеспечения юных тхэквондистов и проведения коррекционных мероприятий с целью повышения их спортивного мастерства и сохранения здоровья (Голубчиков, A.M., 1983; Кукес, В.Г. с соавт., 1986; Коваленко, А.П. с соавт., 1999; Ткач, В.Т., Байтукалов, А.А., 2000 и др.; Шибкова, Д.З., 2007;

Сашенков, С.Л. с соавт., 2010).

В связи с отсутствием систематизированных данных изучение функционального состояния сердечно-сосудистой системы и вегетативной нервной регуляции, изменений периферической крови на разных этапах тренировочного процесса - актуальная задача, поскольку они являются линдикаторами адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма (Быков, Е.В., 2007; Baevsky, R.M., 2001; Akerstrom, T., Streensberg, A., 2005; Eagle, R.A., Jafferji, I., Barrow, A.D., 2009 и др.).

При адаптации к физическим нагрузкам наряду с активацией нейроэндокринной системы большую роль играет активация иммунной системы с изменением содержания цитокинов, которые регулируют функции, а также обеспечивают развитие защитных реакций организма и осуществляют поддержание гомеостаза (Кетленский, С.А., Симбирцев, А.С., Воробьев, А.Д., 1992; Симбирцев, А.С., 2004; Ярилин, А.А., 1997;

Дятлов, Д.А., 2007; Павлова, В.И., 2012, Bianchi, M.E., 2007; Pedersen, B.K., 2007).

К настоящему времени информация, имеющаяся в доступных источниках литературы, носит фрагментарный и часто противоречивый характер, поэтому вышеуказанные предпосылки определили цель и направления нашего исследования.

Цель исследования: оценить динамику функционального состояния организма спортсменов-тхэквондистов 15-16 лет в годичном тренировочном процессе по показателям сердечно-сосудистой системы и системы крови.

В рамках общей цели решались следующие задачи:

1. Оценить адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы юных тхэквондистов при физической нагрузке на разных этапах тренировочного процесса по показателям вариабельности сердечного ритма;

2. Определить изменения параметров крови: эритроцитарного, лейкоцитарного, тромбоцитарного ряда и уровень провоспалительных (ИЛ-1, ИЛ-6) и противовоспалительных (ИЛ-4, ИЛ-10) цитокинов на разных этапах тренировочного процесса у юных тхэквондистов;

3. Определить уровень ключевых стресс-ассоциированных гормонов:

адренокортикотропного (АКТГ), кортизола, норадреналина в годовом макроцикле.

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые проведена комплексная оценка состояния сердечно-сосудистой системы, периферической крови, основных стресс-ассоциированных гормонов у юных тхэквондистов в динамике годового макроцикла; это позволило определить готовность организма к соревновательному процессу. Установлено, что наблюдается разнонаправленная динамика мощности высокочастотных и низкочастотных колебаний от подготовительного к соревновательному и, далее, к восстановительному периоду. Выявлено, что в соревновательном периоде в связи с применением боевых поединков и повышенной физической нагрузки наблюдается доминирование симпатической регуляции вегетативной нервной системы, это требует проведения адекватных восстановительных мероприятий.

Получены новые данные об однонаправленном достоверном повышении гормонов оси гипофиз-надпочечники (АКТГ, кортизол, норадреналин), иммунных регуляторов: провоспалительных (ИЛ-1, ИЛ-6) и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-10) в подготовительном и соревновательном этапах тренировочного процесса. Новыми являются результаты, характеризующие особенности адаптационноприспособительных реакций при моделировании спарринга, в частности, уровень содержания провоспалительного ИЛ-1 - увеличивается, а противовоспалительного ИЛ-4 - снижается.

Теоретическая и практическая значимость исследования Результаты исследования диссертационной работы расширяют и углубляют современные представления спортивной физиологии о динамике вариабельности сердечного ритма, реакции периферической крови, про- и противовоспалительных цитокинов, гормонов оси гипофиз-надпочечники в разные периоды тренировочного процесса у юных тхэквондистов.

Полученные результаты могут также служить теоретической базой для разработки адаптивной тренировочной программы по тхэквондо.

Исследование выполнено при поддержке грантов ректора Челябинского государственного педагогического университета за 2009, 2011 гг.

Результаты исследования включены в учебный процесс на кафедре теоретических основ физической культуры, используются в лекционных курсах по дисциплинам: Физиология физического воспитания и спорта, Основы здорового образа жизни, Спортивная медицина - в ФГБОУ ВПО Челябинском государственном педагогическом университете, ФГБОУ ВПО Южно-Уральском государственном университете (Национально исследовательский университет), ФГБОУ ВПО Уральском государственном университете физической культуры, ФГБОУ ВПО Курганском государственном университете.

Новые данные, полученные в исследовании, включены в систему учебно-тренировочных занятий юношеской сборной СДЮСШОР Корё по тхэквондо. По результатам учебно-тренировочной и соревновательном деятельности СДЮСШОР Корё в 2011 году была признана лучшей спортивной школой России.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и вегетативной нервной регуляции у юных спортсменов, занимающихся тхэквондо, обусловлено стажем и спецификой спортивной деятельности, а также адаптивными изменениями организма на разных этапах годичного макроцикла;

2. Количественные изменения параметров крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов), гуморальных эффекторных и регуляторных факторов (цитокины: ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-10; гормоны: АКТГ, кортизол, норадреналин) зависят от этапа годичного тренировочного цикла при занятиях тхэквондо и указывают на адаптационные процессы в организме юных спортсменов.

Апробация результатов работы Основные материалы диссертации были представлены на II-ой Международной научно-практической конференции Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды (г. Челябинск, 2008); III-ой Международной научно-практической конференции Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды (г. Челябинск, 2010); Международной научно-практической конференции Физиологические механизмы адаптации человека (г. Тюмень, 2010); Международной научно-практической конференции Алдамжаровские чтения (г. Костанай, 2011); итоговых научных конференциях ФГБОУ ВПО ЧГПУ (2010, 2011, 2012).

Публикации по материалам диссертации По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации Диссертация изложена 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, вывода, списка литературы, включающего 300 источников отечественной 217 и 83 зарубежной литературы. Текст иллюстрирован 9 таблицами и 16 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация и методы исследования Исследование проводилось в научно-исследовательском центре Адаптация организма спортсменов к физической нагрузке разной интенсивности, в лабораториях: Функциональные резервы кардиореспираторной системы и Молекулярной физиологии и иммунологии спорта при кафедре Теоретических основ физической культуры ФГБОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет и на базе СДЮСШОР Корё по тхэквондо г. Челябинска (2009-2011 год).

В исследовании приняли участие юные спортсмены (1-2 разрядов), юноши 15-16 лет в количестве 30 человек, имеющие стаж не менее 4-х лет.

Контрольную группу составили 16 юношей, отнесенные к I и II группам здоровья учащиеся общеобразовательных школ, обучающиеся по основной программе (3 часа физической культуры в неделю).

Планирование тренировочного процесса в тхэквондо связано с подготовкой и участием в спортивных соревнованиях и предусматривает разделение годовых циклов на три периода: подготовительный (5 мес.), соревновательный (5 мес.) и восстановительный (2 мес.).

Физиологические методы Оценивались особенности динамики индикаторов функционального состояния сердечно-сосудистой системы при помощи цифрового анализатора биоритмов, программно-аппаратного комплекса Омега-М. Основу метода составляет новая информационная технология анализа вариабельности сердечных ритмов - фрактальная нейродинамика. Применяли временные и частотные методы анализа ВСР. Рассчитывалось до 40 показателей, характеризующих ВСР, соответствующих требованиям международных стандартов, опубликованных в 1996 г. Полученный экспериментальный материал был сведен в электронные таблицы Microsoft Excel 2007 и обработан с использованием общепринятых математико-статистических методик расчета основных параметров выборочных распределений.

Гематологические методы Определение показателей периферической крови: эритроцитарного, лейкоцитарного и тромбоцитарного ряда - проводилось в центре Прогрессивные медицинские технологии на автоматическом анализаторе Cell-Dyne 3700 (г. Челябинск).

Иммунологические методы Уровень содержания цитокинов определялся на анализаторе Multiscane Biotech в сыворотке крови с помощью тест-систем производства ООО Цитокин (г. Санкт-Петербург). В слюне определение цитокинов проводилось с помощью иммуноферментного метода с использованием тестсистем Вектор-Бест (г. Новосибирск). Забор слюны проводился после полоскания ротовой полости в стеклянные флаконы без стимуляции слюноотделения у спортсменов до поединка и через 24 часа после поединка.

Сбор слюны проводился в утренние часы, натощак. В исследовании участвовали спортсмены без признаков зубной патологии ротовой полости.

Биохимические методы Определение уровня содержания гормонов проводилось в слюне юных тхэквондистов 15-16 лет иммуноферментным анализом с помощью тестсистем.

Изменение уровня содержания гормонов проводили на планшетном фотометре Multiscan plus (Labsystems, производство Финляндия) при длине волны 450 нм.

Кортизол определяли при помощи тест-системы CORTISOL Saliva ELISA Kit-Can-C-290, фирмы Diagnostics Biochem Canada Inc. Гормон АКТГ определяли при помощи тест-системы ACTH ELISA 7023 фирмы Biomerica.

Норадреналин - Noradrenalin ELISA Kit (RE 59261) фирмы IBL Hamburg.

Статистические методы обработки данных Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием лицензионных прикладных программ Microsoft Office Excel 2007 и Statistica 6.0. О достоверности различий средних величин судили по критерию Стьюдента (t). Ввиду малого объема выборки для проверки гипотезы о наличии или отсутствии различий между опытными и контрольными группами использовался непараметрический метод - критерий Манна-Уитни с оценкой достоверности по критерию значимости P.

Различия между группами признавались достоверными при p<0,05.

Связанные выборки (определение статистической достоверности различий в начале и в конце исследования) проводили по Зациорскому В.М.

Статистические взаимосвязи изучались при помощи непараметрического корреляционного анализа по Спирмену.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Анализ функционального состояния сердечно-сосудистой системы юных тхэквондистов в тренировочном процессе В таблице 1 представлены данные вариабельности сердечного ритма юных тхэквондистов 15-16 лет в динамике тренировочного процесса:

в подготовительном, соревновательном и восстановительном периоде тренировки.

Индикаторы функционального состояния ССС по показателям вариабельности сердечного ритма стали изменяться по окончании подготовительного периода тренировочного процесса в сторону усиления активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, что свидетельствует о снижении лцентрализации регуляции миокарда, и о позитивных экономизирующих перестройках ССС юных тхэквондистов. Так, например, по окончании подготовительного периода ЧСС снизилась на 4,3%, что свидетельствует о снижении симпатического напряжения и перестройках экономизирующего характера в функциях сердечно-сосудистой системы;

ВПР снизился на 15,40%; ИВР повысился на 18,30%; АПР увеличился на 19,30% (р0,01). Эти три показателя оставались в пределах нормы и указывали на усиление активности парасимпатического отдела вегетативной нервной регуляции ССС. Данные показатели свидетельствуют о симватности физиологических сдвигов в сердце.

Таблица Индикаторы функционального состояния сердечно-сосудистой системы юных тхэквондистов в динамике тренировочного процесса ( ) Показатели ВСР ЧСС, ИВР, ВПР, АПР, ИН, Health, Периоды (уд/мин) (ус.ед.) (ус.ед.) (ус.ед.) (ус.ед.) (%) тренировки I - контроль начало 65,541,45 65,215,44 0,520,04 18,741,01 30,662,43 91,525,подготовительного периода, n=II - конец подготовительного 62,731,32 77,144,89 0,440,06 22,331,56 36,873,56 96,414,периода, n=PI-PII р0,05 р0,01 р0,01 р0,01 р0,01 р0,III - конец соревновательного 64,511,33 70,194,12 0,460,08 19,721,3 39,483,19 86,454,периода, n=PI-PIII

0,05

0,05

0,5

0,05 р0,01

0,PII-PIII р0,05 р0,05

0,5 р0,05

0,05 р0,IV - конец восстановительного 60,322,78 78,755,18 0,400,04 22,412,16 32,875,98 95,427,периода, n=PI-PIV p<0,01 p<0,01 p<0,01 p<0,01

0,5

0,PII- PIV p<0,01

0,05

0,05

0,5

0,5

0,PIII- PIV p<0,01 p<0,01

0,05 р0,05 p<0,01 p<0,Примечание:

ЧСС - частота сердечных сокращений; ИВР - индекс вегетативного равновесия; ВПР - вегетативный показатель ритма; АПР - адекватность процессов регуляции; ИН - индекс напряженности; Health - интегральный показатель ССС (%).

Величина ИН у тхэквондистов по окончании подготовительного периода тренировочного процесса повысилась (табл.1) на 20,30%.

Интегральный показатель здоровья (Health) увеличился по окончании подготовительного периода на 5,40%, что свидетельствует о рациональном процессе подготовки тхэквондистов. По результатам анализа реактивности динамики индикаторов функционального состояния ССС юных тхэквондистов на соревновательном этапе тренировочного процесса следует: динамика индикаторов функционального состояния ССС юных тхэквондистов на этом этапе характеризуется тенденцией к их снижению в связи с экстремальностью соревновательной деятельности в тхэквондо; на уровне вегетативной нервной системы регуляция функционального состояния ССС у юных тхэквондистов при физической нагрузке соревновательного тренировочного периода нами установлено возрастание симпатотонии.

В восстановительном периоде индикаторы функционального состояния ССС по показателям вариабельности сердечного ритма постепенно изменялись в связи с усилением активности парасимпатического отдела ВНС. Так, ВПР снизился на 13,10%; ИВР увеличился на 12,20%; АПР - на 13,60%, оставшись в пределах нормы (табл.1). Представленные выше данные однозначно свидетельствуют об экономизирующих адаптивных влияниях на сердце.

Величина ИН у тхэквондистов по окончании восстановительного периода по сравнению с соревновательным снизилась на 16,70%, что свидетельствует об устойчивой фазе адаптации ССС к физическим нагрузкам. Интегративная деятельность миокарда по данным вариабельности сердечного ритма отражала тенденцию к повышению адаптивных реакций в регуляторных системах ССС, о чем свидетельствует увеличение на 10, 37% показателя здоровья (Health).

Из анализа кардиоинтервалов подготовительного периода таблицы следует, что показатели RRNN увеличился, значение SDNN увеличились на 5%; показатели CV увеличились на 8,8% (табл. 2). Таким образом, все статистические показатели анализа ВСР у юных тхэквондистов в процессе подготовительного периода тренировочного процесса свидетельствуют об избирательной реактивности и чувствительности динамики индикаторов функционального состояния и поддержания сердечно-сосудистого гомеостаза в сторону усиления активности парасимпатического контура регуляции в адаптационных реакциях организма.

Из анализа результатов таблицы 2 следует, что показатели мощности высокочастотных колебаний по окончании подготовительного периода тренировочного процесса достоверно увеличились на 14,7%, а показатели низкочастотной составляющей спектра повысились по окончании подготовительного периода на 8,3%, что свидетельствует о хорошей адаптации ССС юных тхэквондистов к физическим нагрузкам подготовительного периода тренировочного процесса.

Показатели соотношения симпатических и парасимпатических влияний по окончании подготовительного периода уменьшились незначительно на 6,7%, что является свидетельством увеличения ваготонии и показывает более высокий уровень управления функциональным состоянием ССС тхэквондистов при их адаптации к физическим нагрузкам.

Таблица Статистический анализ ВСР и гистограммы кардиоинтервалов у юных тхэквондистов в динамике тренировочного процесса ( ) Показатели ВСР RRNN, SDNN, CV, HF, LF, LF/HF, Периоды (мс) (мс) (%) (ус. ед.) (ус. ед.) (%) тренировки I - контроль начало 1012,5318,6 85,414,32 7,471,22 0,340,03 0,1230,02 0,350,подготовительного периода, n=II - конец подготовительного 1054,8119,4 89,763,66 8,131,64 0,390,04 0,1330,03 0,330,периода, n=PI-PII р0,05 р0,05 р0,05 р0,01 р0,01 р0,III - конец соревновательного 1027,6436,5 85,323,87 7,410,33 0,360,03 0,1210,02 0,350,периода, n=PI-PIII

0,05

0,05

0,5

0,05

0,05

0,PII-PIII р0,05 р0,05 р0,05 р0,05 р0,05 р0,IV - конец восстановительного 1095,4625,7 91,184,81 7,980,27 0,410,04 0,1350,01 0,310,периода, n=PI-PIV p<0,01 p<0,01

0,05 p<0,01 p<0,01

0,PII- PIV p<0,01

0,05

0,05

0,5

0,5

0,PIII- PIV р0,05 р0,05 р0,05 p<0,01 p<0,01 p<0,Примечание:

RRNN - средняя длительность RR-интервалов; SDNN - интегральный показатель ВСР; CV - коэффициент корреляции; HF - высокие частоты (Гц); LF - низкие частоты (Гц); LF/HF - соотношение симпатических и парасимпатических влияний.

Из анализа результатов таблицы 2 следует, что показатели мощности высокочастотных по окончании соревновательного периода тренировочного процесса достоверно уменьшились на 7,7%, а соотношения LF/HF имели тенденцию к повышению, что свидетельствует о появлении симпатических влияний при управлении ССС и развившихся процессах утомления, снижающих уровень функционального состояния ССС юных тхэквондистов при включении физических и психоэмоциональных нагрузок соревновательного периода тренировочного процесса.

Из таблицы 2 следует, что в восстановительном периоде по сравнению с соревновательным показатель RRNN достоверно увеличился на 6,60%;

значение SDNN - на 6,70%; показатели CV - на 7,70%. Статистические показатели анализа ВСР у тхэквондистов в восстановительном периоде тренировочного процесса свидетельствуют об избирательной реактивности динамики индикаторов функционального состояния и поддержания сердечно-сосудистого гомеостаза в сторону усиления активности парасимпатического контура регуляции в адаптационных реакциях организма у данных спортсменов.

Показатели мощности высокочастотных колебаний в восстановительном периоде достоверно увеличились на 13,90%;

показатели низкочастотных составляющих спектра повысились на 11,60%, оставшись при этом в верхней границе нормы; соотношение симпатических и парасимпатических влияний уменьшились на 11,40%. Преобладание в модуляции сердечного ритма парасимпатического отдела регуляции свидетельствует об улучшениях регуляции сердца при долговременной адаптации в восстановительном периоде.

Показатели периферической крови у юных тхэквондистов в тренировочном процессе В рисунке 1 представлены данные периферического отдела эритрона у юных тхэквондистов 15-16 лет в годовом тренировочном процессе.

Из анализа результатов рис. 1 следует, что в подготовительном периоде содержание эритроцитов в крови у юных тхэквондистов было увеличено на 14,20% (p<0,001) по сравнению с контролем. Существенно отметить, что одновременно с увеличением эритроцитов, под воздействием физической нагрузки недостоверно увеличилось абсолютное и относительное содержание ретикулоцитов на 12,50% и на 8%; концентрация гемоглобина увеличилась на 8,10% (p<0,05) по сравнению с контролем.

В соревновательном периоде содержание эритроцитов в крови у юных тхэквондистов увеличилось на 16,20% (p<0,001) по сравнению с контролем;

абсолютное и относительное содержание ретикулоцитов увеличилось соответственно на 25% (p<0,01) и 28,20% (p<0,05) по сравнению с контролем и незначительно эритроциты и ретикулоциты превышали данные подготовительного периода; содержание гемоглобина увеличилась на 8,24% (p<0,05) по сравнению с контролем и почти не изменилось по сравнению с подготовительным периодом.

Рис.1. Показатели периферического отдела эритрона у юных тхэквондистов в подготовительном и соревновательном периодах Примечание:

Достоверность отличий от соответствующего контроля: * - p<0,05;

** - p<0,01; *** - p<0,001, рассчитанных с помощью критерия Стьюдента (t).

Эритроциты периферической крови отрицательно коррелировали с провоспалительным цитокином ИЛ-1 (r=-0,70).

При физической нагрузке на подготовительном и соревновательном периодах повышается потребность тканей и организма в целом в кислороде.

Аналогичную картину наблюдали и другие исследователи. Л.В. Воргова, Ю.М. Захаров (1990) считают, что увеличение общей циркуляции эритроцитов (ОЦЭр) происходит за счет развития гипоксии во время интенсивной тренировки, которая, в свою очередь, стимулирует синтез почками эритропоэза. Кроме эритропоэтина, эритропоэз стимулируют и продукты распада.

В таблице 3 представлены результаты периферического лейкоцитарного ряда крови юных тхэквондистов 15-16 лет в годовом тренировочном макроцикле.

Из анализа таблицы 3 следует, что в подготовительном периоде тренировочного процесса содержание лейкоцитов в цельной крови у юных тхэквондистов увеличилось на 18% (p<0,001) по сравнению с контрольными данными. Также было зафиксировано увеличение в крови спортсменов абсолютного и относительного содержания нейтрофилов на 19% (p<0,001) и 12,52% (p<0,05); абсолютного и относительного содержание лимфоцитов - на 6,10% (p>0,05) и - на 5,33% (p<0,05). Значительное увеличение было зафиксировано абсолютного и относительного содержания моноцитов на 14,58% (p<0,01) и на 13,38% (p<0,05) по сравнению с контрольными данными.

Таблица Показатели периферического лейкоцитарного ряда крови у юных тхэквондистов в тренировочном годичном макроцикле (Mm) Показатели Серии I 4,870,15 2,160,10 47,751,36 2,140,10 39,750,40 0,3840,02 8,490,контроль, n=II 5,750,07 2,570,10 53,732,12 2,270,08 41,870,92 0,4400,01 9,660,подготовит.

период, n=12 <0,001 <0,001 <0,05 >0,05 <0,05 <0,01 <0,PI-PII III 6,250,13 2,930,11 54,502,14 2,600,09 48,531,22 0,5650,04 10,700,соревноват.

период, n=<0,05 <0,05 <0,001 <0,01 <0,01 <0,01 <0,0<0,05 <0,05 >0,05 <0,05 <0,05 <0,01 <0,PI-PIII PII-PIII IV 5,400,16 2,300,09 48,302,11 2,420,17 44,281,30 0,5600,02 9,800,восстановит.

период, n=<0,01 <0,01 <0,01 >0,05 <0,001 >0,05 >0,<0,05 >0,05 >0,05 >0,05 <0,01 <0,01 >0,PIII-PIV PI-PIV В соревновательном периоде, в котором проводились непрерывные поединки, содержание лейкоцитов в крови тхэквондистов увеличилось на 9% (p<0,05) по сравнению с подготовительным периодом и на 28,34% (p<0,05) по сравнению с контрольными данными. Было также зафиксировано увеличение в этом периоде абсолютного содержания нейтрофилов на 14% (p<0,05) по сравнению с подготовительным и на 35,65% по сравнению с контролем, относительного содержания - на 14,14% (p<0,05) только по сравнению с контролем.

В этом же периоде было выявлено увеличение абсолютного и относительного содержания лимфоцитов соответственно на 14,54% (p<0,01) и 15,91% (p<0,001) по сравнению с подготовительным периодом и на 21,50% (p<0,01), 22,10% (p<0,001) по сравнению с контрольными данными;

Содержание лейкоцитов х10 /л Содержание нейтрофилов х10 /л Процентное содержание нейтрофилов, % Абсолют. содерж.

имфоцитов х10 /л Процентное содержание лимфоцитов, % Абсолют. содерж.

моноцитов х10 /л Процентное содержание моноцитов, % абсолютного и относительного содержания моноцитов соответственно на 28,41% (p<0,01), 11,00% (p<0,05) по сравнению с предыдущим периодом и на 47,00% (p<0,01), 26,00% (p<0,01) по сравнению с контролем.

В восстановительном периоде, когда интенсивность физической нагрузки была снижена, произошло и снижение клеток крови по сравнению с соревновательным периодом. Так, количество лейкоцитов уменьшилось на 13,6% (p<0,01), абсолютное и относительное содержание снизилось:

нейтрофилов соответственно на 21,51% и на 11,38% (p<0,01), абсолютное и относительное содержание лимфоцитов - на 6,69 и 9,76% (p<0,05);

абсолютное содержание моноцитов почти не изменилось, относительное содержание снизилась на 8,41% (p<0,05).

Таким образом, при действии повышенной физической нагрузки на организм спортсменов в подготовительном и соревновательном периодах наблюдалось увеличение в крови лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, что свидетельствует о защитной роли лейкоцитов и активации иммунитета в ответ на повышенную нагрузку.

Роль цитокинов при адаптации подростков к физической нагрузке в тхэквондо Физиологические эффекты цитокинов заключаются в реализации воспалительных и иммунных реакций и кроветворения. Они служат ростовыми факторами, участвуют в межсистемных взаимодействиях (Симбирцев, А.С., 2004, Гомазков, О.А., 2006).

Из анализа результатов таблицы 4 следует, что под влиянием физической нагрузки уровень провоспалительных интерлейкинов как в подготовительном, так и в соревновательном периодах повышались.

Так, уровень ИЛ-1 в подготовительном периоде превышал контрольные величины на 71% (p<0,001); уровень ИЛ-6 в этом же периоде увеличился на 42% (p<0,05) по сравнению с контрольными величинами. Важно отметить наличие отрицательной корреляционной связи с нейтрофилами периферической крови (r=-0,64).

В соревновательном периоде физическая нагрузка сопровождалась эмоциональным стрессом, поэтому повышение уровня содержания цитокинов было более значительным: уровень ИЛ-1 увеличился - на 94,38% (p<0,001), ИЛ-6 - на 60,63% (p<0,001) по сравнению с контрольными данными и соответственно на 13,68% (p<0,05), 13,11% (p<0,01) по сравнению с соревновательным периодом. Сывороточный провоспалительный цитокин ИЛ-6 положительно коррелировал с нейтрофилами периферической крови (r=0,82).

В восстановительном периоде уровни содержания интерлейкинов снижались по сравнению с соревновательным периодом: уровень содержания ИЛ-1 уменьшился на 43,09% (p<0,001), уровень ИЛ-6 - на 34,68% (p<0,001), но все еще оставались повышенными по сравнению с контрольными величинами.

Таблица Уровень содержания провоспалительных цитокинов в сыворотке крови юных тхэквондистов в годовом макроцикле тренировочного процесса (Mm) Параметры Уровень содержания Уровень содержания Серии ИЛ-1, пкг/мл ИЛ-6, пг/мл I контроль1, n=16 41,433,79 33,252,II подготовительный период, n=16 70,843,16 47,224,PI-PII <0,001 <0,III соревновательный период, n=16 80,533,15 53,414,PI-PIII <0,001 <0,0PII-PIII <0,05 <0,IV восстановительный период, контроль2, n=16 38,503,65 30,692,спортсмены, n=16 45,833,68 34,892,Pконтр.2-PIV >0,5 >0,PIII-PIV <0,001 <0,0Физическая нагрузка, которую выполняли юные тхэквондисты, сама по себе является сильным стрессором, действующим на организм тхэквондистов.

Некоторые авторы считают, что интенсивная физическая нагрузка увеличивает уровни глюкокортикоидов и катехоламинов, под влиянием которых снижается уровень Т-хелперов, следствием чего происходит снижение цитокинов и иммунитета (Smith, L.L., 2003).

Напротив, Е.А. Корневой и соавт. (2000) было показано, что повышение ИЛ-1 при стрессе способствует образованию продукции лимфоцитактивирующих факторов макрофагами, которые компенсируют эффекты действия глюкокортикоидных гормонов на иммунокомпетентные клетки при стрессорных воздействиях, мобилизуя специфические защитные механизмы (Корнева, Е.А., Шанин, С.Н., Рыбакина, Е.Г., 2000).

Существенно отметить, что некоторые авторы считают повышение секреции ИЛ-6 при физической нагрузке зависит от низкого содержания гликогена. Так, L. Spence at.al. (2007) показали угнетение ИЛ-6 при введении глюкозы в период физических упражнений. Другие авторы считают, что повышенный уровень ИЛ-6 способствует высвобождению энергетических субстанций и их усвоению мышцами (Spence L., Brown, W.G.

и др 2007).

Следовательно, секреция интерлейкина-6 при сократительной деятельности скелетных мышц определяется доступностью энергоносителей и способствует повышению работоспособности спортсменов (Pedersen, B.K., 2009).

Таким образом, динамика содержания провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6) в сыворотке крови юных тхэквондистов носила однонаправленный характер, т.к. показатели были увеличены в подготовительном и соревновательном периодах.

Как следует из результатов таблицы 5, противовоспалительные интерлейкины: ИЛ-10 и ИЛ-4 при физической нагрузке в подготовительном периоде тренировочного процесса были увеличены: так, уровень содержания ИЛ-10 повысился на 118% (p<0,01), ИЛ-4 - на 65,30% (p<0,01) по сравнению с контролем.

Таблица Уровень содержания противовоспалительных интерлейкинов в сыворотке крови юных тхэквондистов в годовом макроцикле тренировочного процесса (Mm) Параметры Уровень содержания Уровень содержания Серии ИЛ-10, пг/мл ИЛ-4, пг/мл I контроль1, n=16 8,630,73 5,910,II подготовительный период, n=16 18,790,93 9,770,PI-PII <0,001 <0,0III соревновательный период,n=16 25,400,66 12,800,PI-PIII <0,001 <0,0PII-PIII <0,001 <0,0IV восстановительный период, 1. контроль2, n=16 7,310,72 4,300,2. спортсмены, n=16 10,87,065 5,400, Pконтр.2-PIV <0,01 <0, PIII-PIV <0,001 <0,0В соревновательном периоде противовоспалительные интерлейкины существенно увеличились: ИЛ-10 - на 194,32% (p<0,001), превышая контрольные показатели, и на 35,18% (p<0,001), превышая показатели подготовительного периода; ИЛ-4 - на 116,58% (p<0,001) по сравнению с контролем и на 31% (p<0,001) по сравнению с показателями подготовительного периода.

В восстановительном периоде тренировочного процесса показатели содержания интрелейкинов снизились: ИЛ-10 - на 57,21% (p<0,001); ИЛ-4 - на 57,81 (p<0,001), но еще оставались выше контрольных величин.

Повышенные уровни противовоспалительных цитокинов в подготовительном и соревновательном периоде тренировочного макроцикла однозначно свидетельствуют об их защитной роли.

Противовоспалительный интерлейкин-10 блокирует супероксидные и нигроксидные радикалы, стимулирует синтез TgE, тем самым защищая клетки организма (Фрейдлин, И.С., 1995). Уровень ИЛ-10 при физической нагрузке зависит от ее интенсивности, а также от уровня провоспалительных цитокинов (Pedersen, B.K., 2009).

Аналогичное повышение уровня содержания провоспалительного цитокина ИЛ-1 в слюне у студентов в 2 раза при экзаменационном стрессе было зафиксировано и в исследованиях Тепловой С.Н. и др. (2009).

Увеличение цитокинов как провоспалительных, так и противовоспалительных на повышенную физическую нагрузку можно объяснить с позиции одинаковых механизмов ответной реакции организма.

Эти механизмы ответной реакции организма на воздействие внешней среды сформировались в процессе эволюции. Этим объясняется, что иммунная система активируется как при проникновении инфекций, так и при воздействиях различного уровня (Matzinger P., 2002; Klune J.R., et.al., 2008). При любом повреждении клеток или тканей в организме происходит секреция аларминов клетками врожденного иммунитета (моноцитами, нейтрофилами, лимфоцитами, базофилами, эозинофилами, эпителиальными клетками) (Klune, J.R., 2008).

Таким образом, цитокины осуществляют многофакторный контроль функций иммунной системы, выполняющей защиту организма; по-видимому, с одной стороны, для увеличения надежности работы систем, с другой - для обеспечения вариабельности в реакциях организма (Фрейдлин, И.С., 1995; Ярилин, А.А. 1997). Повышение про- и противовоспалительных цитокинов при умеренных физических нагрузках обеспечивает адаптацию организма спортсменов.

Динамика содержания стресс-ассоциированных гормонов в годовом тренировочном макроцикле В настоящее время известно, что срочная адаптация к стрессу характеризуется значительной, а иногда и избыточной активацией гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной и адренергической систем.

При этом происходит интенсивное высвобождение соответствующих гормонов и медиаторов: АКТГ, тропных гормонов гипофиза, катехоламинов, глюкокортикоидов, минералокортикоидов (Виру, А.А., 1981; Кырге, П.Г., 1983; Dautzenberg F.M., 2001; Родин Ю.А. с соавт., 2007).

При физической нагрузке различной интенсивности организм спортсменов испытывает стрессорное воздействие, поэтому возникла необходимость исследовать стресс-индуцированные гормоны (кортизол, АКТГ, норадреналин).

На рисунке 2 представлены результаты содержания этих гормонов на различных этапах тренировочного процесса у юных спортсменов 1516 лет.

Рис.2. Уровень содержания гормонов в годовом макроцикле тренировочного процесса у юных тхэквондистов 15-16 лет Примечание:

Достоверность отличий от соответствующего контроля: * - p<0,05;

** - p<0,01; *** - p<0,001, рассчитанных с помощью критерия Стьюдента (t).

В подготовительном периоде содержание гормонов увеличилось:

кортизола - на 22,00% (p<0,001); АКТГ - на 63,00% (p<0,001);

норадреналина - на 28,00% (p<0,001) по сравнению с контрольными данными.

В соревновательном периоде уровень содержания гормонов стал еще выше и превышал контрольные величины: кортизола - на 78,11% (p<0,001);

АКТГ - на 115,43% (p<0,001); норадреналина - на 42,12% (p<0,001);

по сравнению с данными подготовительного периода содержание увеличилось: кортизола - на 46,38% (p<0,001); АКТГ - на 32,46% (p<0,01);

норадреналина - на 11,09% (p<0,01).

В восстановительном периоде, который совпал с летними каникулами, через 2 месяца отдыха, в августе, содержание гормонов снизилось по сравнению с соревновательным периодом: кортизола - на 42,17; АКГТ - на 46,00%; норадреналина - на 28,67% (p<0,01).

ВЫВОДЫ:

1. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы спортсменов - тхэквондистов в подготовительном периоде характеризуется активацией парасимпатического отдела нервной системы, что подтверждается достоверным ростом доли высокочастотных колебаний в общей мощности спектра ВРС, удовлетворительным уровнем адаптационного потенциала;

соревновательный период характеризуется достоверно значимым повышением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы и напряжением механизмов регуляции ССС, что проявляется понижением общей мощности спектра ВРС, а также напряжением адаптационных процессов (АП=2,120,02); в восстановительном периоде отмечается достоверное повышение мощности спектра высокочастотных колебаний относительно соревновательного и подготовительного этапов, показатели адаптационного потенциала соответствовали нормальному протеканию адаптационных компенсаторно-приспособительных процессов (АП=1,880,02).

2. В годичном цикле тренировочного процесса с увеличением физической нагрузки у спортсменов - тхэквондистов от подготовительного к соревновательному периоду не установлено увеличения количества эритроцитов, ретикулоцитов, содержания гемоглобина, однако по сравнению с группой контроля достоверное увеличение содержания эритроцитов составляет 25%, ретикулоцитов - 28%, гемоглобина - 8%, что свидетельствует об активации эритропоэза и доставки кислорода тканям при их повышенном запросе.

3. В тренировочном годовом макроцикле показатели лейкоцитарного ряда крови у юных тхэквондистов достоверно изменялись, свидетельствуя об активации иммунной системы в ответ на повышенную нагрузку: в подготовительном периоде по сравнению с контролем общее содержание лейкоцитов было выше на 18% (p<0,001); нейтрофилов - на 19% (p<0,001);

имфоцитов на - 6,10% (p<0,05); моноцитов - на 14,58% (p<0,05); в соревновательном периоде по сравнению с подготовительным у спортсменов - тхэквондистов достоверно увеличилось содержание лейкоцитов - на 9% (p<0,05), нейтрофилов - на 14% (p<0,05), лимфоцитов - на 14,54 (p<0,01), моноцитов - на 28,41% (p<0,01); в восстановительном периоде все показатели снизились: содержание лейкоцитов - на 13,6% (p<0,01), нейтрофилов - на 21,51%, лимфоцитов - на 7,00% (p<0,05), содержание моноцитов не изменились.

4. В процессе тренировочного годового макроцикла зафиксировано достоверное повышение стресс-ассоциированных гормонов оси гипофизнадпочечники (АКТГ, кортизол, норадреналин): в подготовительном - соответственно на 63%, 22% и 28% (p<0,001) по сравнению с контролем;

в соревновательном: - на 32,46%, 46,38% и 11, 08% (p<0,01) по сравнению с подготовительным периодом.

5. В годичном тренировочном макроцикле увеличиваются провоспалительные и противовоспалительные цитокины:

в подготовительном периоде уровень провоспалительных цитокинов ИЛ-1, ИЛ-6 был выше соответственно на 71% и 42% (p<0,001); уровень противовоспалительных цитокинов ИЛ-10, ИЛ-4 на 118% и 60% (p<0,01) по сравнению с контролем;

в соревновательном периоде уровень ИЛ-1, ИЛ-6 превышал контрольные значения на 94% и 60% (p<0,01) и в среднем - на 13% (p<0,01) показатели подготовительного периода; уровень содержания ИЛ-10, ИЛ-4 увеличился на 30% (p<0,01) по сравнению с подготовительным периодом.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ 1. Сарайкин, Д. А. Физиологическое обоснование организации спортивной тренировки у юных тхэквондистов / Д.А. Сарайкин, М.С. Терзи // Вестник Южно-Уральского государственного университета.

Образование, здравоохранение, физическая культура. - Челябинск, 2010. - Вып. 24, № 24 (200). - С. 32-33.

2. Сарайкин, Д.А. Формирование здоровья юных тхэквондистов средствами хатха-йоги / Д.А. Сарайкин, М. С. Терзи // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Образование, здравоохранение, физическая культура. - Челябинск, 2011. - Вып. 26, № (224). - С. 134-137.

3. Сарайкин, Д.А. Роль цитокинов при адаптации подростков к физический нагрузке в тхэквондо / Д.А. Сарайкин, М.С. Терзи, В.И. Павлова // Вестн. Урал. мед. академ. науки. - Екатеринбург. - 2011. - № 4(37). - С. - 97-98.

4. Терзи, М.С. Реактивность динамики индикаторов функционального состояния сердечно-сосудистой системы юных тхэквондистов на предсоревновательном этапе тренировочного процесса / М.С. Терзи, Д.А. Сарайкин // Вестн. Челяб. гос. пед. ун-та. - 2011. - № 12(1 ч.). - С. 349-360.

Публикации в других изданиях 5. Сарайкин, Д.А. Путь к здоровью через физическую культуру (на примере адаптации подростков в тхэквондо) / Д.А. Сарайкин // Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области : сб. реф. науч.-исслед. работ студентов ЮУрГУ. - Челябинск, 2005. - С. 72-73.

6. Сарайкин, Д.А. Физиологическое обоснование организации спортивной тренировки у юных тхэквондистов / Д.А. Сарайкин // Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области :

сб. реф. науч.-исслед. работ студентов. ЮУрГУ. - Челябинск, 2007. - С. 51-52.

7. Частотно-резонансная диагностика в формировании адаптации спортсменов к нагрузкам современного спорта / М.С. Терзи, А.И. Автухович, А.Ю. Фролов, Н.А. Захарова, Д.А. Сарайкин // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды : материалы II междунар. науч.-практ. конф. / Челяб. гос.

пед. ун-т. - Челябинск, 2008. - Т. 2. - С. 379-384.

8. Сарайкин, Д. А. Физиологическое обоснование организации спортивной тренировки у юных тхэквондистов / Д.А. Сарайкин // Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области :

сб. реф. науч.-исслед. работ студентов / ЮУрГУ. - Челябинск, 2009. - С. 53-54.

9. Сарайкин, Д.А. Влияние хатха-йоги на функциональное состояние спортсменов (на примере тхэквондо) / Д.А. Сарайкин, М.С. Терзи // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды : материалы III междунар. науч.-практ. конф. / Челяб. гос.

пед. ун-т. - Челябинск, 2010. - С. 268-270.

10. Сарайкин, Д.А. Динамика результатов частотно-резонансной диагностики состояния сердечно-сосудистой системы юных спортсменов на этапе предсоревновательной подготовки / Д.А. Сарайкин, М.С. Терзи // Физиологические механизмы адаптации человека: материалы международной научно-практической конференции. - Тюмень, 2010. - С. 234-237.

11. Сарайкин, Д.А. Динамическая электронейростимуляция в профилактике спортивного травматизма единоборцев / Д.А. Сарайкин, М.С. Терзи // Алдамжаровские чтения Материалы международной научнопрактической конференции - Костанай: КСТУ имени академика З. Алдамжар, 2011. - С. 438 - 443.

12. Терзи, М.С. Индивидуализация тренировочного процесса тхэквондистов на основе диагностики функционального состояния сердечно-сосудистой системы / М.С. Терзи, Д.А. Сарайкин // Материалы Международной научно - практической конференции - Костанай: КСТУ имени академика З. Алдамжар, 2011. - С. 458 - 462.

13. Сарайкин, Д.А. Динамика содержания цитокинов у юных тхэквондистов в предсоревновательном периоде / Д.А. Сарайкин // Конференция по итогам научно-исследовательских работ профессорскопреподавательского состава, научных сотрудников, докторантов и аспирантов ЧГПУ за 2011 год. - Челябинск, 2012. - С. 41-42.

Список сокращений АПР - адекватность процессов регуляции;

ВНС - вегетативная нервная система;

ВПР - вегетативный показатель ритма;

ВРС - вариабельность ритма сердца;

ИВР - индекс вегетативного равновесия;

ИН - индекс напряжения;

ССС - сердечно-сосудистая система;

ЧСС - частота сердечных сокращений;

CV - коэффициент корреляции;

Health - интегральный показатель ССС;

HF - высокочастотные волны вариабельности сердечного ритма;

LF - низкочастотные волны вариабельности сердечного ритма;

LF/HF - соотношение симпатических и парасимпатических влияний;

RRNN - средняя длительность RR-интервалов;

SDNN - интегральный показатель ВСР;

АКТГ - адренокортикотропный гормон.

Научное издание САРАЙКИН Дмитрий Андреевич ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА (ТХЭКВОНДО) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Подписано в печать ___ апреля 2012 г.

Формат 60 84 1/16. Усл.п.л. ___ Тираж 100 экз. Заказ № ___ Отпечатано с оригинал-макета в типографии ФГБОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет 454080, г. Челябинск, пр. им. Ленина,    Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии