Физиологическая характеристика оздоровительных и экстремальных видов спортивной деятельности в условиях среднегорья и высокогорья 03. 00. 13 физиология
| Вид материала | Автореферат |
- Коц Я. М. Спортивная физиология. Учебник для институтов физической культуры, 4839.54kb.
- Оптимизация спортивной подготовленности квалифицированных каратистов средствами восточных, 484.58kb.
- Методическое обеспечение автоматизированной оценки профессиональной готовности авиационных, 569.74kb.
- Учет влияния экстремальных условий, 87.45kb.
- Физиологическая характеристика нестандартных (ситуационных) фу (с примерами из разных, 374.65kb.
- Структурные характеристики железистого и лимфоидного аппаратов двенадцатиперстной кишки, 412.03kb.
- Положение о Четвертом межрегиональном фестивале хип-хоп культуры и экстремальных видов, 278.53kb.
- Физиологическая адаптация американских норок (Mustela vizon schr.) и серебристо-черных, 687.88kb.
- План: Введение Глав Характеристика традиционных и нетрадиционных видов музыкальной, 588.88kb.
- Физиологическая роль сосудистых рефлексогенных зон в интегративной регуляции функций, 653.7kb.
1 2
На правах рукописи
Квашин Александр Павлович
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ И ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ВИДОВ СПОРТИВНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГОРЬЯ И ВЫСОКОГОРЬЯ
03.00.13 – физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Ульяновск, 2008
Работа выполнена на кафедре медико-биологических дисциплин Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Сочинский государственного университета туризма и курортного дела
Научный руководитель: доктор биологических наук,
Рябцев Сергей Михайлович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Балыкин Михаил Васильевич
доктор биологических наук, профессор,
Любин Николай Александрович
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный университет
Защита состоится «30» июня 2008 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет по адресу: ул. Набережная реки Свияги, 106, корп.1, ауд. 703.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, с авторефератом на сайте ВУЗа http://www.uni.ulsu.ru
Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432000, г.Ульяновск,
ул. Л. Толстого, д. 42, Ульяновский государственный университет, управление научных исследований.
Автореферат разослан «____» ________________ 2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат биологических наук, доцент С. В. Пантелеев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Повседневная жизнь современного человека несет в себе огромное количество стрессовых ситуаций. В этих условиях людей влечет к эмоционально положительным, кратковременным, стрессовым нагрузкам (Н.А.Агаджанян, 2002). Нельзя не отметить происходящее возрастание интереса к экстремальным видам спорта как средству оздоровления. В значительной степени этому способствовали работы по изучению физиологических аспектов влияния факторов активного отдыха с использованием эмоционально насыщенных воздействий на функциональное состояние человека (Н.А.Агаджанян, А.Н.Кислицын, 2002; С.М.Рябцев, 2007). Однако приходится констатировать, что в данном направлении возможности, показания и ограничения к применению экстремальных видов спортивной деятельности в практике оздоровления широких масс населения не являются в необходимой степени изученными.
Адаптация организма к экстремальным условиям внешней среды, особенно к высокогорной гипоксии, вызывает напряжение и существенные функциональные сдвиги жизненно важных систем (Г.М.Данишевский, 1970; Н.А.Агаджанян с соавт., 1973-2002; А.Е.Северин, 1996; Н.В.Ермакова, 2001). Наиболее полно резервные возможности организма выявляются в экстремальных условиях, в частности при выполнении максимальных физических нагрузок. При существенном изменении окружающих условий, что сопровождается стресс-синдромом, происходит мобилизация информационных, энергетических и структурных ресурсов организма и передача их в формирующуюся в процессе адаптации функциональную систему. Показано, что стресс является неспецифической патогенетической основой многих заболеваний (И.А.Аршавский, 1986; А.Т.Быков, 1996; Л.Х.Гаркави, Е.Б.Квакина, Т.С.Кузьменко, 1998). В то же время, стресс - неотъемлемый элемент тренирующего воздействия, и в определенных условиях способствует увеличению мощности функциональных резервов организма (Ф.З.Меерсон, 1986, А.А.Виру, 1999).
Во многих исследованиях установлено, что стрессы не всегда вредны - дозированные стрессовые нагрузки вызывают так называемую реакцию тренировки, то есть укрепляют организм человека и повышают его стрессоустойчивость. Обстоятельные данные по этой проблеме приведены в работах Г.Селье (1960), П.В.Симонова (1980), К.В.Судакова (1981), Ф.З.Меерсона (1984, 1988), F.Hеlberg (1990) и др.
В связи с разработанной и утвержденной федеральной целевой программой «Развитие г. Сочи как горноклиматического курорта (2006-2014 годы)» и избранием г. Сочи столицей Зимних Олимпийских игр 2014 года объекты олимпийской инфраструктуры станут основой круглогодичной загрузки курорта. Основываясь на этой программе, на горноклиматическом курорте Сочи получат дальнейшее развитие не только традиционное санаторно-курортное лечение, но и различные виды круглогодичной спортивной деятельности, в том числе экстремальной и оздоровительной.
В отечественной и зарубежной литературе имеются многочисленные данные о влиянии на организм человека экстремальных факторов различной природы. Недостаточно изучены данные о различиях во влиянии занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности на организм человека. Также представляет значительный интерес выявление количественных закономерностей влияния занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности на организм человека.
В связи с выше изложенным, целью проведенного исследования явилось изучение физиологических изменений в организме при занятиях оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности в условиях средне- и высокогорья.
Достижение данной цели предусматривало решение следующих задач:
- Изучить влияние занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности на функциональные изменения кардиореспираторной системы, метаболические процессы и биохимический состав крови при адаптации в условиях среднегорья.
- Оценить психофункциональные характеристики лиц, занимающихся оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности в условиях средне- и высокогорья.
- Провести сравнительную характеристику реакций кардиореспираторной системы у испытуемых после кратковременных и периодически повторяющихся подъемов на снегоходах в условиях высокогорья.
- Определить уровень тревожности у занимающихся оздоровительными видами спортивной деятельности до и после кратковременных и периодически повторяющихся подъемов на снегоходах в условиях высокогорья.
- Исследовать объективные показатели и механизмы регуляции сердечной деятельности, метаболические изменения и биохимический состав крови у альпинистов на различных этапах экстремального высокогорного восхождения на г. Эльбрус (5642 м над у.м.).
Научная новизна
Впервые проведены исследования влияния кратковременных и периодически повторяющихся подъемов рекреантов в зону высокогорья с использованием технического средства - снегохода.
Новыми явились комплексные исследования физиологических особенностей систем крови, кровообращения, дыхания и их вегетативного обеспечения у людей, занимающихся различными оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности: горные лыжи, сноубординг и альпинизм.
Получены новые данные об изменениях возбудимости и проводимости миокарда в динамике пребывания на разных горных высотах с учетом двигательных режимов, сроков пребывания и квалификации альпинистов.
Положения, выносимые на защиту:
- Занятия оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности (сноубординг и горнолыжный спорт) в условиях среднегорья повышают функциональные возможности кардиореспираторной системы и системы крови.
- Оздоровительные и экстремальные виды высокогорной спортивной деятельности сопровождаются психофизиологическими изменениями, которые зависят от уровня подготовленности занимающихся.
- Занятия альпинизмом сопряжены с воздействием целого комплекса неблагоприятных факторов выраженной силы (гипоксия, физическая нагрузка и др.), которые на фоне перенапряжения регуляторных механизмов способны приводить к существенным изменениям функционирования сердечно-сосудистой системы, зависят от сроков пребывания на высоте и сопровождаются изменениями возбудимости и проводимости миокарда.
Теоретическая и практическая значимость работы
Полученные результаты раскрывают высокую эффективность влияния всего комплекса природно-климатических факторов на организм человека при проведении спортивно-оздоровительных мероприятий в условиях среднегорья и высокогорья.
Полученные в работе результаты и теоретические обобщения, а также разработанные методические документы могут быть использованы для организации и проведения занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности, оптимизации профессиональной работоспособности специалистов при выполнении работ в горных районах, профессионального отбора спортсменов и лиц, занимающихся экстремальной деятельностью в условиях средне- и высокогорья, ускорению процессов восстановительной коррекции функциональных параметров и регуляторных возможностей организма в экстремальных условиях среды.
Материалы проведенного исследования используются в учебном процессе на кафедрах Сочинского государственного университета туризма и курортного дела, в Научно-исследовательском центре курортологии и реабилитации г.Сочи, работе туристских фирм, а также могут найти свое применение в практической деятельности санаторно-курортных учреждений, занимающихся внедрением экстремальных и оздоровительных видов спортивной деятельности.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены и обсуждены на I Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы подготовки специалистов по горным видам спорта» (Москва, 2005), IV Международной научной конференции студентов и молодых ученных «Молодежная медицинская наука-2005» (Москва, 2005), V научно-практической конференции «Физическая культура, спорт и туризм в южном федеральном округе: состояние, тенденции, перспективы» (Ставрополь, 2005), XXXIII научной конференции студентов и молодых ученных южного федерального округа. (Краснодар, 2006), Научно-практической конференции «Физическая культура и формирование здорового образа жизни» (Сочи, 2006), Международном конгрессе «Здравница-2006» (Сочи, 2006), Международной научной конференции «Состояние и перспективы развития медицины в спорте высших достижений «СпортМед-2007» (Москва, 2007), 7-й Международной научно-практической конференции «Проблемы, инновационные подходы и перспективы развития индустрии туризма» (Сочи, 2007), I Всероссийской научно-практической конференции «Студенческие научные исследования в сфере туризма и курортного дела» (Сочи, 2007), III Международной научно-практической конференции «Экстремальная деятельность человека. Проблемы и перспективы подготовки специалистов» (Москва, 2007).
Публикации
По материалам диссертационного исследования опубликовано 17 печатных работ, из них 1 статья в рецензируемом журнале рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 142 страницах и состоит из введения, 3 глав содержащих обзор литературы, материалы и методы исследования, главы результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 20 рисунками и 28 таблицами. Список литературы содержит 201 наименование отечественных и 46 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Общая характеристика объема и методов исследования
В соответствии с целью и задачами исследования строились на следующей принципиальной схеме: I направление - изучение влияния оздоровительной спортивной деятельности на организм человека в условиях воздействия природно-климатических факторов среднегорья и высокогорья Кавказа; II направление - оценка влияния занятий спортивным альпинизмом на функциональное состояние человека. Структура, объем и условия исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1
Общая характеристика, объем и методы исследований.
| Направление | Направления исследований | Группы обследованных | Примененные методические подходы |
| Оздоровительное | Исследование внешнего дыхания, регуляции сердечной деятельности, вегетативного баланса, системы крови и психологических характеристик у отдыхающих, во время занятий оздоровительной спортивной деятельностью. | Горнолыжники, рекреанты совершающие подъем на высокогорье на снегоходе. Кол-во обследуемых 304 чел. Кол-во исследований 1428. | 1. Исследование антропометрических показателей (рост, вес). 2. Хронометрирование и видеофиксация экстремальных видов деятельности. 3. Исследование кардиореспираторной системы и вегетативного статуса (компьютерная спирометрии, электрокардиография, кардиоинтервалография). 4. Исследования периферической крови и кинетики кислородного метаболизма тканей (клинический анализ крови, биохимический анализ крови). 5. Психологические исследования (тесты Айзенка, Тейлора и методика Спилбергера-Ханина). 6. Суточное мониторирование ЭКГ «Кардиор». Производство НПП «Мульти-С» г. Ростов-на-Дону. |
| Экстремальное | Исследование функциональных резервов организма, кардиореспираторной системы, системы крови и психологического статуса у лиц, занимающихся экстремальной спортивной деятельностью. | Альпинисты. Кол-во обследуемых 28 чел. Кол-во исследований 112. | |
| Итого | 332 человека 1540 исследований | 6 | |
Для проведения сравнительной характеристики влияния на организм человека занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности в условиях высокогорья и среднегорья Кавказа нами в период с 2004-2007 г. были проведены экспериментальные исследования в научных экспедициях лабораторий «Экстремального туризма» и «Биометрии» СГУТиКД с участием 332 практически здоровых людей (рекреанты, спортсмены) в возрасте от 21 до 52 лет. В обработке материалов на базе санатория «Черноморье» ОАО «РЖД» г.Сочи принимали участие: врач клинической лабораторной диагностики Гергелюк Л.А., врач функциональной диагностики Хадикова Ф.К.
Для решения поставленных задач исследования были организованы по двум основным направлениям:
1. Исследование внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, крови, некоторых показателей иммунитета и психологического статуса у испытуемых в период оздоровительной спортивной деятельности (горные лыжи и снегоход) в районах среднегорья и высокогорья с разной интенсивностью физической нагрузки.
2. Исследование внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, крови и психологического статуса у испытуемых в период занятий экстремальной спортивной деятельностью (альпинизм) в районах высокогорья.
Антропометрические показатели исследуемых групп приведены в таблице 2.
Таблица 2
Антропометрические данные обследованных групп.
| №. | Группы | Кол-во человек | Возраст | Антропометрические данные | |
| Рост (см) | Вес (кг) | ||||
| 1 | Альпинисты | 28 | 38,3±9,1 | 176,9±3,5 | 84,9±5,1 |
| 2 | Горнолыжники-инструкторы | 19 | 37,4±5,6 | 174,9±2,4 | 76,1±7,0 |
| 3 | Горнолыжники | 208 | 37,2±7,2 | 174,1±4,5 | 74,9±9,0 |
| 4 | Снегоход-водители | 12 | 32,0±4,2 | 167,4±1,8 | 69,1±5,8 |
| 5 | Снегоход-пассажиры | 65 | 34,0±3,5 | 171,0±3,5 | 80,0±2,8 |
| Итого | 332 | | |||
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Влияние занятий горными лыжами и сноубордингом на функциональные состояния занимающихся в условиях среднегорья.
В зимний период 2004-2006 годов на горноклиматическом курорте Сочи (в п. Красная поляна) на базе лаборатории "Экстремального туризма" СГУТиКД проводились исследования состояния организма отдыхающих (спирометрия, кардиоинтервалография, ЭКГ, гематологические исследования), занимающихся оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности: горными лыжами и сноубордингом. Перепад высот во время занятий в среднем составил 1600 м (от 600 до 2200 м над у.м.). В эксперименте приняли участие практически здоровые мужчины (n=154) в возрасте от 21 до 52 лет. Исследования проводились в среднем на 1 и 14 дни пребывания на курорте на высоте 600 м над у.м.
При анализе полученных данных (таблица 3) было выявлено статистически достоверное увеличение следующих показателей внешнего дыхания: жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), максимальной объемной скорости прохождения мелких бронхов (МОС75).
Анализ эритроцитарных показателей клинического анализа крови позволил выявить статистически достоверное увеличение абсолютного числа эритроцитов с 4,81±0,03 до 5,1±0,03 гематокрита с 40,1±0,04 до 42±0,16 на фоне достоверного увеличения концентрации гемоглобина (148±0,25 до 153±0,32). Полученные данные свидетельствуют, что при занятиях горными лыжами в условиях среднегорья у отдыхающих происходит увеличение кислородной емкости крови, что объясняется адаптационными реакциями организма - возникновением эритроцитоза, повышением гемоглобина и другими компенсаторно-приспособительными реакциями организма на действие экзогенной гипоксии. Наблюдалось увеличение количества эозинофилов и лимфоцитов (от 3,4±0,04 до 4,37±0,07 и 34,7±0,13 до 36,1±0,18 соответственно).
Таблица 3
Объемные и скоростные показатели внешнего дыхания (в % от должных
величин) обследуемых (n=154) при адаптации к условиям среднегорья.
| Показатели | Этапы исследования | Достоверность | |
| 1-й день | 14-й день | ||
| ЖЕЛ | 104,9±3,6 | 110,7±5,5 | p<0.05 |
| ФЖЕЛ | 107,9±4,2 | 114,9±5,9 | p<0.05 |
| МОС25 | 108,6±7,4 | 105,7±7,2 | p>0.05 |
| МОС50 | 100,8±8,2 | 102,3±9,6 | p>0.05 |
| МОС75 | 78,9±8,1 | 88,2±8,6 | p<0.05 |
В результате проведенных исследований отмечается снижение общего холестерина и его фракций, а также триглицеридов крови с 1,82±0,3 до 1,61±0,2, вероятно за счет более интенсивной физической нагрузки. При длительной и высокой по мощности физической работе аэробный ресинтез АТФ происходит за счет поступления насыщенных жирных кислот в мышечные клетки. Липиды подвергаются распаду под действием фермента липазы с выходом свободных жирных кислот в кровяное русло, и поступают к работающим мышцам в виде липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) и липопротеидов промежуточной плотности (ЛППП) через апоЕ/В100-рецепторы и служат главными энергетическими субстратами при мышечной работе.
Показатели общего белка крови и его фракций оставались в пределах физиологических норм. Отмечалось незначительное снижение уровня альбуминов с 57,4±2,1 до 55,9±2,0 после физической нагрузки за счет повышения фракций глобулинов. Снижение их, вероятно, происходит за счет повышенного расходования питательных веществ и минералов во время интенсивной физической работы.
Показатели пигментного обмена и ферментов сыворотки крови оставались в пределах физиологических норм. После интенсивной нагрузки уровни креатинина и мочевой кислоты повышались от 69,0±2,1 до 75,2±1,8 и 319,7±12,3 до 336,2±10,5 соответственно (оставаясь в пределах физиологической нормы). Повышение уровня креатинина, характеризующего азотвыделительную функцию почек, вероятнее всего связано со снижением общей концентрации осмотически активных веществ. Концентрация калия достоверно не изменяется.
Важным критерием оценки адаптированности организма горнолыжников в условиях среднегорья является состояние сердечно-сосудистой системы. В таблице 4 представлена динамика объективных показателей сердечно-сосудистой системы на различных этапах адаптации к условиям среднегорья.
Таблица 4
Динамика показателей электрокардиограммы обследуемых
(n=154) при адаптации к условиям среднегорья.
| Показатели | Этапы исследований | Достоверность | |
| 1-й день | 14-й день | ||
| ЧСС уд/мин | 62,9±2,2 | 56,6±1,5 | p<0.05 |
| R-R мсек | 973±31 | 1116±49 | p<0.01 |
| ΔR-R мсек | 319±32 | 235±35 | p>0.05 |
| Р-R мсек | 141,2±5,9 | 134,9±5,5 | p>0.05 |
| Q-T мсек | 377,2±13,4 | 439,4±13,5 | p<0.05 |
| Р мвольт | 0,061±0,026 | 0,080±0,012 | p>0.05 |
| R мвольт | 1,09±0,41 | 1,25±0,06 | p>0.05 |
| T мвольт | 0,22±0,05 | 0,29±0,04 | p>0.05 |
Обозначения: ΔR-R – вариационный разброс кардиоинтервалов; Р-R, Q-T интервалы ЭКГ; Р, R, T – амплитуда зубцов ЭКГ.
По результатам оценки кардиограммы отмечается статистически достоверное уменьшение частоты сердечных сокращений с 62,9±2,2 уд/мин до 56,6±1,5 уд/мин, что является компенсаторным механизмом, обеспечивающим экономизацию работы сердца. Изменялась и регуляция сердечной деятельности, которая заключалась в развитии на фоне умеренной брадикардии увеличении интервала Р-R и сокращения интервала Q-T по отношению к общей длительности сердечного цикла. Интервал Р-R увеличивался с 14,2% до 15,6% от общей продолжительности сердечного цикла, а Q-T сокращался от 41,5% до 40,6% от R-R. При этом наблюдалось увеличение амплитуды зубца Р как в абсолютных, так и в относительных значениях. Он возрастал на 0.02 мв (p<0,05) и составлял к концу адаптации к гипоксии 9,3% от амплитуды зубца R (перед адаптацией – 8,2%).
Известно, что типологические особенности высшей нервной деятельности играют важную роль в реакции организма на стрессовую ситуацию. Для установления психологических характеристик лиц, занимающихся горными лыжами, было проведено тестирование, используя опросник Спилбергера в модификации Ханина для оценки тревожности испытуемых по двум категориям: 1- базовой - врожденной; 2-ситуативной - приобретенной тревожности. Так же по таблице Айзенка был определен тип темперамента испытуемых.
В исследовании приняли участие 64 практически здоровых мужчин-добровольцев в возрасте от 21 до 52 лет, занимающихся горнолыжным спортом на горноклиматическом курорте Сочи (п. Красная поляна). Среди обследованных были выделены три группы: горнолыжники-инструктора (19 чел.), опытные горнолыжники (23 чел.) и горнолыжники-новички (22 чел.). Исследования проводились в течение одного дня: в утренние часы до катания и сразу после завершения катания в вечернее время.
В результате анкетирования было выявлено, что среди людей занимающихся, в разной степени, оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности, большинство относится к уравновешенным людям со средним уровнем врожденной тревожности.
Ситуативная тревожность претерпевала незначительные изменения (рисунок 1). Среди обследованных в группах горнолыжников-инструкторов, после воздействия экстремального фактора наблюдалось снижение ситуативной тревожности на 30%. Группы горнолыжников-новичков подразделялась на 2 подгруппы: в первую входили лица, у которых ситуативная тревожность возрастала на 23 %, во вторую, у которых ситуативная тревожность снижалась в среднем на 35 %. Видимо, это связано с личными ощущениями отдельно каждого испытуемого. Среди опытных горнолыжников наблюдалось также снижение ситуативной тревожности на 19 %. Необходимо отметить, что люди с повышением уровня ситуативной тревожности, не относились к новичкам. Этот факт позволяет предполагать, что в процессе экстремальной деятельности происходит отбор лиц, у которых не вызывают удовлетворения полученные ощущения, к которым они стремились, и они, не получая положительных эмоций, отказываются от дальнейших занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности.
Рис. 1. Процентное соотношение изменения ситуативной тревожности у различных групп горнолыжников в ходе эксперимента.
Таким образом, в эмоционально стрессовых нагрузках следует видеть факторы, заключающие в себе двойственное влияние: с одной стороны - биологические, витальные моменты, затрагивающие эмоциональность в ее глобальном смысле; с другой стороны - психические реакции, направленность которых может заключать в себе, в зависимости от переработки, как патогенный, так и саногенный фактор. Суммация этих двух сторон дает возможность рассматривать эмоционально стрессовые нагрузки как фактор исключительного значения и полагать, что им, в наивысшей мере, присущи способность тотального влияния на организм и личность человека во всей совокупности его соматопсихических и психосоматических отношений, влияния, возможности которого могут проявить себя как в деструктивном, так и реконструктивном (восстановительном) плане.