Geum.ru

Влияние занятий спортом на адаптивные возможности кардио-респираторной системы и характер соматического развития школьников 10-16 лет 03. 03. 01-физиология

Вид материалаАвтореферат

Содержание


ЧСС, уд/мин.
Подобный материал:
1   2   3

ЧСС, уд/мин.


12-13 лет

13-14 лет

n

v


Рис. 3. Динамика ЧСС спортсменов 12-14 лет, занимавшихся самбо, в покое и после нагрузки

Достоверность различий между показателями:

n – в покое и после нагрузки,

v – между макроциклами.


Оценивая деятельность симпатического и парасимпатического отделов ВНС в покое, можно отметить стабилизацию первого и резкое усиление активности второго к концу второго года (P<0,05). Снижение симпатических влияний и усиление ваготонических, ослабление центральных механизмов регуляции могут свидетельствовать об общем снижении уровня активации сердечно-сосудистой системы и отражают утомление организма. Некоторыми исследователями отмечались низкие значения ИН при остром переутомлении спортсмена по парасимпатическому типу, когда усиление парасимпатического тонуса приводит к снижению интенсивности метаболических процессов, что позволяет предохранить организм от значительных энерготрат. Увеличение группы ваготоников в покое свидетельствует о сниженных функциональных возможностях этих спортсменов.

В возрастной группе спортсменов-самбистов 14-16 лет отмечаются волнообразные изменения в ЧСС. Некоторое повышение этого показателя в весенне-летний период неоднократно отмечалось исследователями (Р.А. Абзалов, 1985). Под влиянием тестирующей нагрузки отмечается тенденция к увеличению ЧСС. Гуморальный канал сохраняет высокую степень активации на протяжении всего периода исследования, позволяя судить о высоком уровне активации синусного узла. Нами было отмечены выраженные симпатические влияния, и хотя к четвертому макроциклу АМо несколько снижается, все равно уровень активации этого отдела ВНС достаточно высок, что свидетельствует об излишней генерализованности процессов регуляции, когда малый стимул вызывает сильную реакцию организма (рис.4).

Амо, %.


14-15 лет

15-16 лет

n


Рис. 4. Динамика АМо спортсменов 14-16 лет, занимавшихся самбо, в покое и после нагрузки


Достоверность различий между показателями:

n – в покое и после нагрузки.


Анализ полученных данных показал, что, согласно градациям ИН, к четвертому макроциклу группа симпатикотоников увеличивается с 12,2% до 82,2%. В исследованиях Н.И. Шлык (1991) показано, что развитие и функциональное созревание системы кровообращения зависит от типа регуляции СР. Кровообращение подростков с преобладанием симпатической регуляции отличаются меньшей интенсивностью периферического кровообращения.

При анализе полученных данных вариабельности сердечного ритма мальчиков 10-12 лет, занимавшихся борьбой дзюдо, нами были отмечены некоторые особенности. Показатель ЧСС на протяжении трех тренировочных макроциклов характеризовался незначительными колебаниями. К четвертому макроциклу происходило значительное его снижение (P<0,05). Описанная динамика расценивается нами как свидетельство более раннего формирования парасимпатических механизмов регуляции в период пубертатных перестроек. Это находится в соответствии с данными других авторов. Тестирующая нагрузка не вызывает достоверных изменений в регуляции СР, что свидетельствует о высоком функциональном состоянии организма юных спортсменов-дзюдоистов в возрасте 10-12 лет.

Симпатические влияния незначительно усиливаются в первый год исследования, но затем снижаются к концу четвертого макроцикла (P<0,05). Мы склонны расценивать этот факт как благоприятный, свидетельствующий о формировании типа регуляции, отвечающего принципам высокой экономичности автономной регуляции. По мнению Р.А. Абзалова (1985), хронотропная функциональная лабильность развивающегося сердца является залогом больших резервных возможностей сердца. Увеличение диапазона показателей ЧСС детей происходит за счет урежения ритма сердца в покое.

Обследование дзюдоистов 12-14 лет, показало, что ЧСС изменяется волнообразно, несколько повышаясь после нагрузки, с незначительной амплитудой колебаний (P >0,05). ВПР в течение первого макроцикла под влиянием нагрузки изменяется незначительно, но к третьему - тестирующая нагрузка приводит к достоверному повышению этого показателя (P<0,05). Это говорит о том, что нагрузка выполняется за счет автономного контура регуляции, без привлечения корково-лимбических структур. Значения ИН в покое позволяют говорить о низкой активации центральных механизмов регуляции, что является благоприятным фактором. В этой группе отмечена хорошая координированность различных регуляторных механизмов, высокая степень автономности отдельных функциональных систем, способность к экономному расходованию энергетических резервов, свидетельствующие о способности организма к оптимальному реагированию и, следовательно, о его возможной высокой устойчивости к тренировочным нагрузкам.

ВПР, усл.ед.


12-13 лет

13-14 лет

n


Рис. 5. Динамика ВПР спортсменов 12-14 лет, занимавшихся дзюдо, в покое и после нагрузки

Достоверность различий между показателями:

n – в покое и после нагрузки.


Таким образом, изучение морфофункциональных особенностей дает основание для прогнозирования физических возможностей организма. Все вышесказанное свидетельствует о том, что регулярные физические нагрузки, выполняемые мальчиками-дзюдоистами, вызывают положительный отклик со стороны всех функциональных систем организма, и в первую очередь, систем, обеспечивающих ткани кислородом. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии централизации управления функциями, работе автономных систем регуляции по принципу экономичности (тонусе симпатического и парасимпатического отделов ВНС).

У юношей 14-16 лет, занимавшихся дзюдо, отмечается плавное снижение ЧСС на протяжении всего периода исследования (P<0,05). Это согласуется с данными многочисленных литературных источников, по которым ЧСС снижается с возрастом. Следовательно, в процессе тренировочной деятельности происходит уменьшение хронотропной реакции в пользу улучшения инотропной функции сердца. После выполнения нагрузочной пробы отмечается достоверное повышение ЧСС (P<0,05), что является естественной реакцией на физическую нагрузку. Симпатические влияния плавно снижаются на протяжении большей части исследования, но к 16 годам вновь возрастают до исходных значений (Р.А. Абзалов, 1998). Скорее всего, это связано с падением эффективности кислородтранспортной функции сердца и резким снижением адаптивных резервов энергетических систем, что отмечают многие исследователи. ИВР, свидетельствующий о преобладании симпатических влияний, резко снижается к концу первого года исследования (P<0,05), что говорит о смещении вегетативного баланса в сторону усиления парасимпатических влияний.

Таким образом, тренировочная нагрузка юношей-дзюдоистов 14-16 лет в начале исследования не является избыточной, а для ее преодоления еще достаточно резервных возможностей организма. В конце же эксперимента ситуация несколько ухудшается, о чем свидетельствует усиление влияний симпатического отдела ВНС. Однако такой уровень нагрузки еще компенсируется резервными возможностями организма и не вызывает существенного изменения физиологических констант.

У мальчиков 10-12 лет, занимавшихся шоссейными велогонками, на протяжении всего исследуемого периода наблюдается увеличение ЧСС, но достоверных различий этот показатель достигает только к четвертому макроциклу (P<0,05). Это может иметь важное адаптивное значение в будущем. В работах Р.А. Абзалова (2000) показано, что совершенствование симпатической системы как регуляторного механизма насосной функции сердца при адаптации к мышечной деятельности является важным фактором. Физическая работа сначала стимулирует развитие самой симпатической системы и одновременно это вызывает возрастное увеличение ЧСС. После достижения определенного уровня развития ЧСС и симпатической системы наблюдается снижение этих показателей в покое, что является способом накопления функциональной мощности для обеспечения предстоящей, более напряженной мышечной деятельности. Симпатические влияния достоверно усиливаются на протяжении всего эксперимента (P<0,05). Дозированная нагрузка малой мощности приводит к ослаблению симпатических и усилению вагальных влияний (P>0,05). ИВР также свидетельствует об усилении парасимпатических влияний как в течение эксперимента, так и в каждом конкретном срезе после выполнения дозированной нагрузки. Описанные изменения свидетельствуют о значительных нагрузках, приводящих к усилению симпатических влияний и увеличению степени активации центрального контура регуляции к концу второго макроцикла. С другой стороны, полученные данные свидетельствуют о том, что отделы ВНС работают согласованно, по принципу «функциональной синергии», а значит, рассогласования в работе систем организма, неизбежного при перенапряжении и срыве адаптационных механизмов, не происходит. Полученные данные позволяют говорить о значительных сдвигах в механизмах регуляции у мальчиков-велосипедистов, происходящих на фоне усиления активации корково-лимбических структур. Это диктует необходимость проведения регулярного мониторинга состояния здоровья юных спортсменов, а также тщательного планирования тренировочного процесса.

К третьему макроциклу у шоссейных велогонщиков 10-12 лет отмечается достоверное снижение ЧСС (P<0,05) с последующей его стабилизацией. Нами был выявлен тот факт, что выполнение дозированной нагрузки приводило к кратковременному увеличению, а затем к снижению ЧСС ниже исходных величин. К тому же периоду исследования у юных спортсменов-велогонщиков отмечается достоверное усиление парасимпатических влияний в покое (P<0,05). В работах Р.А. Абзалова и др. (1985) убедительно доказывается, что в покое тренированное к мышечным нагрузкам развивающееся сердце становится в меньшей степени подверженным влияниям симпатической нервной системы и в большей – парасимпатической. Это обеспечивает, на фоне редкого пульса, более мощное сокращение сердца и, как следствие, высокие показатели ударного объема крови. Нами это расценивается как благоприятные изменения, говорящие о том, что в этом возрасте у юных велосипедистов уже формируется тип регуляции, свойственный спортсменам высокой квалификации, основными чертами которого являются высокий тонус блуждающего нерва и низкая активация корково-ядерных структур. Согласно данным Р. А. Абзалова (1985), подобные сдвиги в регуляции, когда снижение индекса напряжения происходит за счет относительного преобладания тонуса парасимпатических нервов над симпатическими, свидетельствуют о начале процессов формирования спортивной брадикардии. Это обеспечивает экономизацию функций на уровне нейрогуморальной регуляции.

Таким образом, результаты нашего исследования показывают, что в 10-12 лет у мальчиков-дзюдоистов происходит усиление центральных механизмов регуляции, которое ко второму году приводит к исчерпанию функциональных резервов, выражающемуся в увеличении количества ваготоников (с 40,25% до 80,25%) и достоверном снижении ИН (P<0,05) (с 70,88±16,18 у.е., 26,03±1,82 у.е.).

В 12-14 лет у юных дзюдоистов выявлено благоприятное воздействие тренировочных нагрузок на организм. Об этом свидетельствуют усиление парасимпатических влияний (P<0,05) и стабилизация симпатических в регуляции СР к третьему макроциклу в состоянии относительного покоя. Это указывает на экономизацию деятельности сердца в покое и наличие резервов для выполнения нагрузок.

В 14-16 лет у спортсменов-дзюдоистов выявлено снижение ЧСС с 77,00±3,02 уд/мин. до 61,33±3,38 уд/мин. (P<0,05). Симпатические и парасимпатические влияния изменяются волнообразно, свидетельствуя об активном становлении регуляторных механизмов в этом возрасте (P>0,05).

У спортсменов-велогонщиков 10-12 лет выявлены тенденции к усилению симпатических влияний и ослабление парасимпатических, активации центрального контура регуляции на протяжении трех макроциклов. Реагирование на нагрузку по «автономно – центральному» варианту является неблагоприятным признаком и свидетельствует о высокой «цене» адаптации к тренировочным нагрузкам.

В 12-14 лет у спортсменов-велогонщиков выявлено усиление парасимпатических влияний при стабилизации ЧСС к четвертому макроциклу (P<0,05). В этой же группе отмечается снижение ИН после выполнения дозированной нагрузки малой мощности (P>0,05). Это позволяет говорить о снижении физиологической стоимости предъявляемой нагрузки, на что указывает высокий тонус блуждающего нерва и низкая активация корково-ядерных структур.

Динамика показателей респираторной системы юных спортсменов 10-16 лет, занимавшихся самбо, дзюдо и велоспортом. Анализ динамики показателей респираторной системы самбистов 10-12 лет показал, что к третьему макроциклу происходит значительный прирост показателей ЖЕЛ (P<0,05), что коррелирует с усилением ростовых процессов. Одновременно с этим происходит увеличение ДО (P<0,05) и снижение РОвд., не достигающее достоверных величин. Выявленные изменения свидетельствуют о возрастающих потребностях организма в кислороде, причем удовлетворяются они, по-видимому, за счет увеличения глубины дыхания. Характер прироста объемных показателей респираторной системы мальчиков 10-12 лет свидетельствует о синхронизованности изменений данных показателей с антропометрическими параметрами.

Исследуя динамику показателей респираторной системы мальчиков-самбистов 12-14 лет, можно отметить возрастание показателя ЖЕЛ в течение всего исследуемого периода (P<0,05). Непрерывное возрастание ЖЕЛ в течение всего исследуемого периода является важным адаптационным изменением, обусловленным не только логикой онтогенетического развития, но и воздействием специальной тренировочной нагрузки. Во время схватки у начинающих спортсменов дыхание становится частым и прерывистым, в то время как особые условия, в которых находится борец во время схватки (момент броска, положение моста при борьбе в партере), позволяют использовать не более 65-80% объема ЖЕЛ, на что указывает Н.Д. Граевская с соавторами (1986) в своих исследованиях. Некоторая тенденция к снижению РОвд. может быть вызвана снижением резервных возможностей дыхательной системы в период активных ростовых процессов и утомлением центральных механизмов регуляции. При нагрузке подобные изменения могут приводить к снижению показателей биомеханики, затруднениям воздушной проводимости, замедлению протекания восстановительных процессов.

Изучение показателей респираторной системы юношей-самбистов 14-16 лет показало, что ЖЕЛ достоверно возрастает и к четвертому макроциклу составляет 6,33±0,93 л (P<0,05). Высокие абсолютные значения этого показателя свидетельствуют, что систематические занятия борьбой самбо приводят к возрастанию функциональных резервов респираторной системы, по сравнению со сверстниками, не занимающимися спортом, о чем мы можем судить исходя из литературных данных. Тот факт, что показатель ЖЕЛ продолжает достоверно возрастать в период, когда прирост ОГК становится крайне незначительным, свидетельствует о том, что к 16 годам зависимость дыхательных объемов от растяжимости легких уже утрачивается, механорецепторный компонент регуляции перестает быть лимитирующим фактором для развития респираторной системы.

Показатель ЖЕЛ у мальчиков-дзюдоистов 10-14 лет плавно возрастает на протяжении всего исследуемого периода, достигая достоверных величин к четвертому макроциклу (P<0,05). Сходная динамика развития отмечается и для показателя ДО, что говорит о достаточно высокой сократительной способности дыхательных мышц и хорошей приспособленности дыхательной системы мальчиков 10-12 лет в целом. Положительную динамику в развитии биомеханических параметров респираторной системы под воздействие физических нагрузок отмечали также и другие исследователи. И.Ш. Мутаева (2000) в своих исследованиях также отмечает, что годовой прирост ЖЕЛ у мальчиков 10-12 лет, занимающихся дзюдо, оказывается выше, чем у их сверстников, не занимающихся спортом. Она связывает это со спецификой применяемых упражнений на плечевой пояс, что оказывает влияние на подвижность грудной клетки. Отмеченные изменения свидетельствуют о том, что респираторная система адаптируется к предъявляемым нагрузкам, увеличиваются ее функциональные резервы. Подобная динамика свидетельствует о том, что в течение первых двух макроциклов дыхание обследуемых становится более глубокое. К концу четвертого макроцикла оно становится поверхностным, но имеет большие функциональные резервы.

Таким образом, несмотря на разнонаправленность динамики исследованных параметров у юных дзюдоистов 12-14 лет, в этом возрасте наблюдается повышение рабочего уровня респираторной системы.

Анализ показателей респираторной системы юношей-дзюдоистов 14-16 лет показал, что на протяжении всего экспериментального периода отмечается плавное увеличения показателей ЖЕЛ и РОвд (P>0,05). По мнению И.С. Бреслава с соавторами (2000), повышение функциональных возможностей дыхания обеспечивает сохранение оптимального уровня некоего «рабочего гиперпное», превышение которого энергетически нецелесообразно.

У мальчиков 10-12 лет, занимавшихся велоспортом, на протяжении всего периода исследования происходит увеличение показателя ЖЕЛ, достигающее достоверных значений только к концу четвертого макроцикла (P<0,05). Подобная динамика этого показателя может объясняться тем, что в этот период происходит относительная задержка роста грудной клетки при значительном вытягивании тела, затрудняя дыхание ребенка, что, видимо, связано с затруднением прохождения воздуха по альвеолярным путям и увеличением объема мертвого пространства, на что указывает А.С. Солодков, (1998).

Исследование показателей респираторной системы шоссейных велогонщиков 12-14 лет выявило непрерывное возрастание ЖЕЛ и РОвд. (P<0,05) и незначительные колебания ДО. Это свидетельствует о возрастании функциональных резервов дыхательной системы в ответ на предъявляемую тренировочную нагрузку.

Таким образом, исследование респираторной системы юных спортсменов 10-16 лет показало, что во всех обследованных группах происходит значительное увеличение ЖЕЛ, по сравнению со сверстниками, не занимающимися спортом. По всей видимости, это связано с биомеханическими особенностями позы, в которых выполняется основной объем нагрузок как у спортсменов борцов, так и у спортсменов-велогонщиков. При различных позах тела по-разному сочетаются объемы общей емкости легких. Так, в положении «борцовский мост» ЖЕЛ уменьшается на 30-35%, а в позе велосипедиста на 10-15%. Специальные условия, в которых выполняется работа, предъявляют повышенные требования к объемным характеристикам ЖЕЛ, обуславливая значительный их прирост. У спортсменов-велогонщиков подобная картина может объясняться еще и высокими требованиями к аэробному обеспечению, характерными для шоссейных велогонок, когда основной объем работы выполняется в зоне большой и умеренной мощности.

Динамика соматического развития с учетом спортивной специализации юных спортсменов 10-16 лет. Исследование параметров физического развития мальчиков самбистов 10-12 лет позволяет говорить о непрерывном увеличении таких показателей, как ОГК, длина и масса тела (P<0,05). Средние арифметические показатели ОГК выше, чем у сверстников, не занимающихся спортом. Наибольшие темпы прироста длины тела наблюдаются к концу второго тренировочного макроцикла. На третьем и четвертом, напротив, отмечается некоторое их снижение, что не является признаком неблагоприятного воздействия на организм тренировочной нагрузки. Напротив, показатели вариабельности сердечного ритма и данные биохимического состава слюны позволяют говорить о снижении напряжения регуляторных систем организма.

Анализ динамики антропометрических показателей мальчиков-самбистов 12-14 лет выявил значительное усиление ростовых процессов во второй половине первого года исследования (P<0,05). Средние арифметические показатели роста выше нормативных данных их ровесников 80-ых годов. При этом по массе тела различий не обнаружено.

Ко второму макроциклу отмечается снижение массы тела (P<0,05). Несмотря на то, что разница не достигает достоверных значений, выявленная динамика является важной чертой, характеризующей физическое развитие мальчиков-самбистов. Это может свидетельствовать об увеличении экскреции метаболитов креатинкиназной системы, указывающем на значительное напряжение энергетического обмена и сезонное колебание массы тела.

К третьему макроциклу происходит увеличение объема грудной клетки. Это играет важную роль в обеспечении морфологической основы для совершенствования резервных возможностей дыхания. По нашему мнению, это обусловлено не только приростом показателя с возрастом, но и направленностью тренировочного процесса.

Исследование физического развития юношей-самбистов 14-16 лет показало, что к третьему макроциклу происходит достоверное увеличение длины тела спортсменов (P<0,05). Масса тела изменяется незначительно (P>0,05). Несмотря на то, что изменения носят недостоверный характер, это является свидетельством того, что нагрузка, предъявляемая юным спортсменам, чрезмерна, требует значительных энерготрат и неадекватна их функциональным возможностям.

Изучение динамики показателей соматического развития мальчиков-дзюдоистов 10-14 лет показало, что масса тела достоверно увеличивается ко второму макроциклу (P<0,05), рост и ОГК также увеличиваются, не достигая достоверных значений. Средние арифметические показатели роста и ОГК выше нормативных данных их ровесников 80-ых годов. Полученные данные согласуются с концепцией, согласно которой ростовые процессы наиболее интенсивно протекают весной. Именно в это время происходит максимальное усвоение и задержка в костной ткани кальция и фосфора, наблюдается положительный азотистый баланс и возрастание основного обмена. (С.В. Хрущев и др., 1991). Следует отметить, что период наибольшей активности ростовых процессов совпадает с периодом наиболее высоких показателей ИН, что объясняется дискретной природой адаптивных изменений и ритмической организацией процессов адаптации

У юношей 14-16 лет, занимавшихся дзюдо, от третьего к четвертому макроциклу достоверно увеличивается масса тела (P<0,05). Наиболее активно увеличение длины тела протекает на протяжении первого и второго макроцикла (P>0,05). В целом мы склонны расценивать динамику антропометрических параметров как благоприятную и, учитывая показатели сердечного ритма, можно говорить об успешной адаптации к предъявляемой нагрузке.

При оценке динамики антропометрических показателей мальчиков 10-12 лет, занимавшихся велоспортом, обнаружен достоверный прирост длины тела от третьего макроцикла к четвертому (P<0,05). В отношении веса и ОГК обнаруживается отчетливая тенденция к их возрастанию. Выявленная картина, несомненно, укладывается в логику онтогенетического развития. В то же время активные ростовые процессы, отмеченные в этот период, а также состояние кардио-респираторной системы позволяют предположить, что этот период относится к критическим этапам онтогенеза.

Изучение динамики антропометрических показателей подростков 12-14 лет, занимавшихся шоссейными велогонками, показало, что в течение всего эксперимента происходит увеличение длины тела (P>0,05). От первого ко второму макроциклу происходит прирост массы тела (P<0,05). Различий между средними арифметическими показателями роста и ОГК и нормативными данными их ровесников 80-ых годов не выявлено.

Таким образом, анализируя динамику соматического развития, можно отметить, что неадекватность и чрезмерность тренировочных нагрузок приводит к значительному сокращению прироста массы тела в возрасте 12-14 лет у спортсменов-самбистов; у спортсменов-дзюдоистов масса тела в возрасте 10-12 и 12-14 лет увеличивается быстрее, чем у других юных спортсменов; соматическое развитие спортсменов-велогонщиков носит равномерный и однонаправленный характер, только у них высокие темпы прироста длины тела отмечаются не только в 10-12, но и в 12-14 лет.

Динамика биохимических изменений электролитного состава слюны у юных спортсменов 10-16 лет, занимавшихся самбо, дзюдо и велоспортом. Исследование электролитного состава слюны мальчиков-самбистов 10-12 лет показало, что к четвертому макроциклу происходит тенденция к увеличению количества Na+ и уменьшению количества К+. По мнению же Г.В. Никулиной (1994), данная динамика может объясняться усилением тонуса симпатической нервной системы и напряжением механизмов адаптации. Такой тип реагирования на нагрузку считается неблагоприятным, поскольку свидетельствует о глубоких сдвигах в регуляции и высокой «цене» адаптации.

По мнению Р.М. Баевского (1983), коэффициент Na/K может косвенно информировать о состоянии коркового слоя надпочечников и адаптационных возможностях организма. Исследование динамики выявило повышение его к четвертому макроциклу до 0,86. Подобные изменения расцениваются нами как увеличение доли неспецифических реакций в комплексе адаптивных изменений.

Исследование электролитного состава слюны самбистов 12-14 лет показало достоверное снижение количества Na+ в слюне к четвертому макроциклу (P<0,05). По некоторым данным, снижение количества Na+ во внеклеточной среде сопряжено с увеличением работоспособности и сезонными колебаниями. Надо полагать, что интенсивная и большая по объему физическая нагрузка, сопровождаемая частыми и длительными напряжениями гормональной системы, приводит к изменениям базального метаболизма. Также была отмечена тенденция к возрастанию содержания ионов K+, что, видимо, связано с усилением активности парасимпатического отдела ВНС. По свидетельству некоторых авторов, высвобождение ацетилхолина из парасимпатических окончаний повышает концентрацию ионов K+ во внеклеточной среде. Коэффициент Na/K снижается, достигая значения 0,24 (P<0,05) (рис.5), что указывает на снижение функциональных возможностей кардио-респираторной системы.