Автореферат разослан 2011 г

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Автореферат разослан 22 ноября 2011, 810.64kb.
Автореферат разослан " " 1996, 264.76kb.
Автореферат разослан 2011, 854.41kb.
Автореферат разослан 2011, 1165.01kb.
Автореферат разослан мая 2011, 446.52kb.
Автореферат разослан 2011, 619.39kb.
Автореферат разослан " " 2011, 328.86kb.
Автореферат разослан марта 2011, 380.08kb.
Автореферат разослан «24» октября 2011, 401.69kb.
Автореферат разослан февраля 2011, 487.97kb.

На правах рукописи

ВОСКРЕСЕНСКИЙ Сергей Андреевич

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У СПОРТСМЕНОВ РАЗНОГО УРОВНЯ АДАПТИРОВАННОСТИ К СПЕЦИФИЧЕСКОЙ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

03.03.01 – Физиология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Астрахань 2011

Работа выполнена на кафедре физиологии ФГОУ ВПО

«Волгоградская государственная академия физической культуры»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Игорь Николаевич Солопов

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор,

академик РАМН РФ

Виктор Михаилович Баранов

доктор медицинских наук, профессор

Лазько Алексей Евгеньевич

Ведущая организация: Ярославский государственный

педагогический университет

Защита диссертации состоится «27» мая 2011 в 13³⁰ на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 в Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 а.

Автореферат разослан «___»_________________2011 г.

У

ченый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук,

доцент Ю.В. Нестеров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Проблема адаптации человека к специфической мышечной деятельности в настоящее время выступает в качестве одной из важнейших в прикладной физиологии (Ф.З.Меерсон, 1981, 1986; Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988; А.С.Солодков, Ф.В.Судзиловский, 1996). Результатом процесса адаптации организма к физическим и психо-эмоциональным нагрузкам является высокий уровень функциональной подготовленности (А.С.Солодков, 1987; В.Н.Платонов, 1997) и характеризуется повышением возможностей функциональных систем, обусловливающих физическую работоспособность (В.М.Волков, 1990; А.С.Солодков, 1995; И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003,Е.П. Горбанева 2008, И.Н. Солопов и др. 2009).

Одной из самых важных функциональных систем организма, которая во многом определяет и лимитирует физическую работоспособность организма, является система кровообращения. Адаптация сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке представляет собой один из центральных вопросов всей проблемы адаптации, т.к. способность этой системы увеличивать свою функцию нередко становится звеном, лимитирующим интенсивность и длительность приспособительных реакций целого организма (Н.А. Агаджанян, А.И.Елфимов, 1986; Y.Elbeze et al., 1992; А.С.Солодков, 1995; R.Mundal et al., 1998).

Совершенство физиологических механизмов, лежащих в основе функциональных возможностей в большой мере зависит от уровня развития их функциональных свойств - мощности, подвижности, мобилизации, экономичности и устойчивости (В.С. Мищенко, 1990), выступающих как качественные характеристики функционирования физиологических систем, в большой мере обусловливающих высокий уровень физической работоспособности, выступающей в качестве интегрального показателя функциональной подготовленности (В.Н.Платонов, 1984; И.Н.Солопов, 2001, И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003, Е.П. Горбанева, 2008).

Еще один аспект данной проблемы требует к себе особого внимания. Речь идет о повышении эффективности процесса адаптации к экстремальным условиям специфической деятельности человека, как производственной, так и особенно, спортивной. В настоящее время спортивная деятельность характеризуется предельными величинами объемов и интенсивности тренирующих нагрузок, дальнейший рост которых лимитируется физиологическими возможностями организма человека (В.Н.Платонов, 1988, 1997; А.И.Шамардин, 2000, 2010; И.Н.Солопов, Е.С.Садовников, 2000; В.К.Бальсевич, 2001; И.Н.Солопов, 2007). В этой связи весьма остро встает задача повышения эффективности процесса подготовки человека к напряженной специфической деятельности, оптимизации всех ее сторон, позволяющей существенно расширить диапазон адаптационных перестроек (И.Н.Солопов, 1996, 1998; А.И.Шамардин, 2000; В.К.Бальсевич, 2001; И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003, И.Н. Солопов и д.р., 2009).

Эта задача может найти свое решение в использовании дополнительных функциональных нагрузок на организм в целом или на отдельные его функциональные системы, например, дыхательную (тренировка в условиях среднегорья при «гипоксической гипоксии», повышенное сопротивление дыханию, дыхание через дополнительное «мертвое» пространство, произвольная гиповентиляция и др.) (А.Н.Крестовников, 1951; Б.О.Яхонтов, 1971; С.Н.Кучкин, 1986, 1991; И.Н.Солопов, 1998, 2004, 2007; Е.П.Горбанёва, 2008; А.А.Шамардин и др., 2008). Вместе с тем, целый ряд вопросов, касающихся особенностей и путей совершенствования физиологических механизмов, обусловливающих высокий уровень функциональных возможностей, и особенно физиологических свойств функционирования организма человека остаются малоизученными или совсем вне поля зрения исследователей. Анализ доступной литературы показывает, что для характеристики функциональных возможностей используются в основном интегративные показатели, отражающие, прежде всего, уровень физической работоспособности. Тогда как функциональные возможности отдельных систем, в частности, сердечно-сосудистой, практически не исследовались и не оценивались с точки зрения их качественных характеристик.

Исходя из этого, изучение особенностей уровня и динамики совершенствования физиологических механизмов повышения функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы, особенностей их качественных характеристик, таких как функциональная мощность, мобилизация, экономизация и устойчивость, во взаимосвязи с уровнем адаптированности к физическим нагрузкам, спецификой привычной мышечной деятельности и их изменение при целенаправленном использовании эргогенических средств в процессе специальной подготовки является актуальной задачей.

Цель исследования: Выяснить уровень и специфические особенности функциональных характеристик сердечно-сосудистой системы у спортсменов разной степени адаптированности к мышечным нагрузкам с различной биомеханической структурой двигательных актов и определить характер влияния на систему кровообращения целенаправленного использования эргогенических средств.

Задачи исследования:

Определить уровень параметров кардиогемодинамики, состояние вегетативной регуляции и особенности межпараметрических взаимосвязей в сердечно-сосудистой системе у спортсменов разной степени адаптации к мышечным нагрузкам.
Изучить особенности гемодинамики, вегетативной регуляции и интеркорреляционных связей параметров кровообращения у спортсменов с устойчивой адаптированностью к мышечной деятельности с различной биомеханической структурой двигательных актов.
Выяснить характер и степень влияния на параметры сердечно-сосудистой системы спортсменов целенаправленного использования эргогенических средств при систематических мышечных тренировках.

Научная новизна результатов исследования. Впервые произведен сравнительный анализ с позиций категоризации параметров гемодинамики у спортсменов. Впервые получены новые сведения об особенностях проявлений функциональной экономизации, устойчивости и мобилизации в работе регуляторных механизмов у спортсменов различной квалификации и спортивной специализации, а так же расширены представления о функциональных резервах организма, структуре функциональной подготовленности, закономерностях развития адаптированности и повышения функциональных возможностей организма спортсмена на различных этапах многолетней подготовки. Впервые выяснены характер и степень влияния на параметры гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения спортсменов целенаправленного использования эргогенических средств при систематических мышечных тренировках.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования. Установленные в работе факты и выявленные закономерности, расширяют представления о физиологических закономерностях функционирования сердечно-сосудистой системы, механизмах вегетативной регуляции кровообращения, во взаимосвязи с уровнем адаптированности к мышечной деятельности и биомеханическими особенностями организации двигательных актов.

Количественные характеристики особенностей гемодинамических изменений в соответствии с уровнем квалификации могут быть использованы для более рационального распределения тренирующих нагрузок и являться дополнительным критерием подбора методических приемов в проведении тренировочного процесса, а также для адекватной и объективной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы при комплексном контроле подготовленности спортсменов.

Использование полученных сведений позволяет определять круг наиболее эффективных средств, в том числе эргогенических, методов и режимов тренирующих воздействий, реализовать дифференцированный подход к организации процесса спортивной и специальной профессиональной подготовки, определять направления и пути целенаправленного повышения функциональных возможностей организма человека.

Внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования внедрены в учебно-тренировочный процесс кафедры легкой атлетики ФГОУВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры», в лечебно-профилактический процесс медико-реабилитационного центра ФГОУВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры», а так же в лекционный и практический курсы физиологии, спортивной медицины, гигиены и ЛФК ФГОУВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на расширенном заседании кафедры физиологии Волгоградской государственной академии физической культуры 23 сентября 2010 г., а так же на III всероссийской с международным участием конференции по управлению движением – Великие Луки, XIV региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 13 печатных работ, отражающие основное содержание исследования, из которых 3 - в изданиях рецензируемых ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием организации и методов исследований, трех глав с изложением результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 214 работ отечественных и 31 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 9 таблицами и 19 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Показатели, отражающих различные качественные характеристики функционирования сердечно-сосудистой системы закономерно позитивно изменяются в процессе роста уровня функциональной подготовленности спортсменов, при неодинаковой динамике их положительного изменения и трнсформации регуляторных влияний от симпатикотонии к ваготонии.

2. Параметры «мощности», «мобилизации», «экономизации» и «устойчивости» функционирования сердечно-сосудистой системы, структура их взаимосвязей и взаимообусловленности, степень скоординированности механизмов вегетативной регуляции и физиологической стоимости адаптации имеют специфические особенности в зависимости от характера двигательных актов и внешних условий выполнения мышечных нагрузок.

3. Применение направленных, нефармакологических воздействий на кардиореспираторную систему, а именно использование дыхания с увеличенным аэродинамическим сопротивлением и контролируемого апноэ, приводит к улучшению функциональных характеристик аппарата кровообращения. Так контролируемое применение эргогенических средств, приводит к увеличению функциональной экономизации, что проявляется в превосходстве объемных параметров кровотока над частотными, а так же в снижение симпатического тонуса, приводящее к нормотонии с тенденцией к функциональной парасимпатикотонии.

ОБЪЕМ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объем исследований

В исследовании приняли участие 155 спортсменов мужского пола различной спортивной квалификации и разной спортивной специализации (табл. 1), не имеющие функциональных патологий, характеризующиеся как относительно здоровые, не имеющие признаков дезадаптации. Среди них представители циклического вида спорта – легкой атлетики, тренирующиеся в беге на короткие дистанции и ациклического – футбола, а так же занимающиеся плаванием, как циклического вида спорта с дополнительным гидродинамическим сопротивлением и атипичным гравитационным положением тела. В качестве контрольной группы обследовались не тренирующиеся студенты.

Таблица 1

Основные направления и объем проведенных исследований

Направление исследований	Спортив-ная специа-лизация	Количес-тво исследо-ваний	Пол	Возраст, лет	Количество обследован- ных
Анализ кардиогемодинамических показателей у спортсменов различных квалификаций и специализаций	Футбол	180	Муж.	20-22	15
	Плавание	120	Муж.	19-20	10
	Бег	360	Муж.	14-24	30
	Не тренирующиеся	180	Муж	19-21	15
Анализ показателей вегетативной регуляции спортсменов различных квалификаций и специализаций	Футбол	180	Муж.	20-22	15
	Плавание	120	Муж.	19-20	10
	Легкая атлетика (бег)	360	Муж.	14-24	30
	Не тренирующиеся	180	Муж	19-21	15
Анализ динамики факторов, сердечно-сосудистой системы, при систематическом применении эргогенических средств	Легкая атлетика (бег)	180	Муж.	18-20	15
Всего:	-	1860	-	-	155

Методы исследований

Оценка основных интегративных гемодинамических параметров - измерение пульса и артериального давления в покое и при стандартной двухуровневой велоэргометрической нагрузке с последующим расчетом вегетативно-гемодинамических индексов.
Оценка вегетативной иннервации методом вариационной пульсометрии с обработкой данных по Баевскому, а так же спектральный анализ с выделением высоких и низких частот сердечного ритма, временной анализ общей спектральной мощности.
Торакальная тетраполярная реография с расчетом объемных параметров системной гемодинамики прямым методом путем интегральной реокардиографической оценки ударного, минутного объемов кровотока, а так же мощностных характеристик, таких как мощность и объемная скорость выброса левого желудочка.
Электрокардиографическое обследование в 12 стандартных отведениях.

Организация исследований

Исследования были проведены в четыре этапа.

На первом этапе исследования были обследованы спортсмены, тренирующихся в беге на короткие дистанции трех квалификационных групп (III разряда, II и I разряда и кандидаты и мастера спорта). Исследование включало диагностику кардиогемодинамических параметров, исследование вегетативного баланса, а так же определение физической работоспособности в тесте PWC₁₇₀.

На втором этапе было проведено исследование тех же параметров у представителей различных видов спорта (легкой атлетики, футбола, плавания, а так же в качестве контрольной группы не тренирующиеся студенты) в возрасте 19-20 лет, характеризующиеся как относительно здоровые.

На третьем этапе был проведен физиологический эксперимент, заключающийся в изучении динамики функциональных характеристик сердечно-сосудистой системы у спортсменов в результате применения эргогенических средств в виде увеличенного аэродинамического сопротивления и произвольной гиповентиляции.

На четвертом этапе были проанализированы результаты педагогического эксперимента, обобщены экспериментальные материалы, подготовлен текст диссертации.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЕМОДИНАМИКИ и ВЕГЕТАТИВНОЙ регуляции кровообращения у спортсменов с различной степенью адаптированности к физическим нагрузкам

При спортивной деятельности в результате систематической мышечной тренировки в организме происходят структурно-функциональные изменения, являющиеся основой процессов оптимизации функционирования всех систем, определяющих и лимитирующих физическую работоспособность, и прежде всего - сердечно-сосудистой. Вследствие этого крайне важно иметь представление об основных закономерностях динамики гемодинамического обеспечения мышечной работы и вегетативной регуляции кровообращения, в связи с ростом подготовленности спортсменов и спецификой двигательной деятельности.

Изучение закономерностей состояния и реактивности сердечно-сосудистой системы и вегетативного контура регуляции у спортсменов различной квалификации и специфических особенностей, характерных для различных видов спорта, является весьма важной задачей, решение которой позволит получить сведения, которые могут быть использованы при определении направлений и путей повышения функциональных возможностей организма, определении специфических средств, методов и режимов тренирующих воздействий и способов диагностики функционального состояния спортсменов.

В этой связи представляется весьма важным решение нескольких задач, связанных с выяснением уровня и динамики параметров гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения, изучением характера интеркорреляционных связей показателей гемодинамики и вегетативного обеспечения у спортсменов различной квалификации и специализации и выяснением влияния целенаправленного использования эргогенических средств на фоне физических нагрузок на показатели сердечно-сосудистой системы.

При решении указанных задач мы посчитали целесообразным осуществлять сравнение изучаемых параметров с позиций анализа качественных характеристик функционирования системы кровообращения с распределением всего массива показателей на условные категории «мощности», «мобилизации», «экономичности» и «устойчивости» сердечно-сосудистой системы. Данная условная категоризация произведена по аналогии с категоризацией, произведенных ранее другими авторами в отношении характеристик и параметров различных систем и функций организма (В.С.Горажанин, 1984; С.Н.Кучкин, 1986, 1999; В.С.Мищенко, 1990; Е.П.Горбанёва, 2008; И.Н.Солопов и др., 2009, 2010).

На первом этапе исследования было осуществлено изучение различных аспектов функционирования сердечно-сосудистой систему у спортсменов, в различной степени адаптированных к систематическим физическим нагрузкам.

На основе сравнительного анализа показателей разных категорий, отражающих различные качественные характеристики функционирования сердечно-сосудистой системы, было установлено, что все они планомерно повышаются от одной квалификационной группы к другой. При этом наибольший прирост наблюдается во второй группе относительно первой. Следует отметить, что с повышением адаптированности спортсменов к физическим нагрузкам наиболее ярко выраженный рост обнаруживается в показателях «экономичности» функционирования системы кровообращения.

Вместе с тем, детальное изучение параметров функционирования сердечно-сосудистой системы обнаружило ее неодинаковую динамику размеров их прироста в процессе повышения квалификации спортсменов (рис. 1).

Было установлено, что все параметры «функциональной мощности» с ростом подготовленности спортсменов планомерно увеличиваются от одной квалификационной группы к другой.

Динамика показателей, отражающих «мобилизационные» возможности кровообращения несколько отличается друг от друга. Одни показатели существенно не различается в возрастно-квалификационных группах, тогда как другие обнаруживают ярко выраженную динамику увеличения.

Показатели, составляющие категорию «функциональной экономизации», изменяются разнонаправленно и различно по темпам прироста. Большинство показателей этой категории в начале имеют высокий темп положительной динамики их величин, а затем стабилизируются. Величины других показателя в начале обнаруживают небольшой прирост, а затем снижаются.

Аналогичным образом изменяются и параметры «функциональной устойчивости».

«Функциональная мощность» «Функциональная мобилизация»

«Функциональная экономизация» «Функциональная устойчивость»

Рис.1 . Динамика показателей различных качественных категорий функционирования кровообращения на основных этапах роста подготовленности спортсменов (нормализованные величины): 1 – СО; 2 – МОК; 3 – ОСВ; 4 – ЧССмакс; 5 – ЧССмакс/ЧССп; 6 – ЧССп; 7 – КЭК; 8 – СО/ЧСС; 9 – ИР; 10 – ПЭК; 11 – КВ.

Напряженные условия тренировочной и соревновательной деятельности вызывают стрессовую реакцию всего организма спортсмена, которая, в значительной степени связана с состоянием высших отделов вегетативной нервной системы. В результате устанавливается новый баланс между парасимпатическими и симпатическими регуляторными влияниями.

Изучение параметров вегетативной регуляции кровообращения обнаружило ярко выраженный характер динамики вегетативных изменений с ростом квалификации спортсменов (табл. 2). Установлено закономерное изменение регуляторных влияний от симпатикотонии к ваготонии с ростом подготовленности спортсменов. Так спортсмены массовых разрядов преимущественно имеют склонность к симпатикотонии, квалифицированные спортсмены характеризуются в большей степени нормотоническим типом вегетативной регуляции. В свою очередь спортсмены высокой квалификации имели выраженные отклонения в сторону ваготонии.

Таблица 2

Показатели вегетативной реакции у спортсменов легкоатлетов,

в зависимости от уровня адаптированности к

мышечным нагрузкам (x ± m)

Показатели	Спортивная квалификация			Достоверность различий
	III-II разряд (n=8)	I разряд (n=8)	КМС-МС (n=8)	I-II	I-III	II-III
	I	II	III	I-II	I-III	II-III
Ин, у.е.	65,20±8,33	44,01±7,50	36,96±5,59		*
ВПР, у.е.	2,62±0,19	2,64±0,38	1,99±0,24
SDNN, мс	44,88±0,64	68,75±1,63	54,51±1,17	*	*	*
CV, %	3,70±0,09	7,36±0,19	9,81±0,09	*	*	*
MLF, %	78,19±0,98	63,64±0,99	44,74±1,48	*	*	*
MHF, %	27,06±1,69	83,23±2,33	36,79±1,38	*	*	*
M_LF/M_HF, у.е.	2,97±0,19	0,77±0,03	1,23±0,06	*	*	*

Примечание: Здесь и далее достоверность различий по t-критерию Стьюдента (р<0,05).

Так как функциональное развитие аппарата кровообращения представляет собой комплекс иерархически связанных и взаимодействующих элементов для описания особенностей структуры гемодинамики и регуляторных механизмов кровообращения требуется анализ интегрирования и оценка взаимообусловленности различных функциональных параметров сердечно-сосудистой системы.

На основании сравнительного анализа было установлено, что с ростом квалификации спортсменов происходит закономерное увеличение адаптационных возможностей организма, что выражается в увеличении количества внутрисистемных связей, а так же тесноты взаимосвязей параметров гемодинамики (рис. 2). При этом в процессе повышения квалификации от уровня массовых разрядов до уровня квалифицированных спортсменов резкого увеличения вышеуказанных взаимодействий не наблюдается, однако, структура их изменяется, получая более равномерный характер распределения в системе. С дальнейшим ростом квалификации спортсменов, наблюдается значительное увеличение как количества достоверных связей, так же их плотности и равномерности распределения, что свидетельствует о значительном снижении «адаптационного долга» у спортсменов высокой квалификаций.

II- III разряд I разряд КМС-МС

Рис. 2. Матрицы интеркорреляционных связей гемодинамических показателей сердечно-сосудистой системы у спортсменов различных квалификаций (только достоверные взаимосвязи): 1- ЧССп; 2- АД max; 3- АД min; 4- ЧССмакс; 5- ПЭК; 6- ЧССmax/ЧССпокоя; 7- КВ; 8- КЭК; 9- СО; 10 - МОК; 11 - ОСВ; 12 - СО/ЧСС; 13 - ИР

Аналогично приведенному анализу связей гемодинамических параметров был осуществлен анализ показателей вегетативной регуляции. При сравнении интеркорреляционных межпараметрических связей у спортсменов различных квалификационных групп наблюдалась постепенная динамика увеличения количества межсистемных взаимодействий и тесноты связей. Данное обстоятельство свидетельствует о качественной перестройке системы реактивности вегетативного контура регуляции, отражает оптимизацию функционального состояния вегетативного обеспечения аппарата кровообращения и характеризует рост адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы вместе с увеличением квалификации спортсменов.

В результате определения показателя «мощности корреляции», отражающего уровень интегрированности исследуемых параметров, было установлено, что у спортсменов различного уровня адаптированности к физическим нагрузкам этот показатель постепенно увеличивался в соответствии с ростом квалификации.

Особенности ГЕМОДИНАМИКИ и ВЕГЕТАТИВНОЙ регуляции кровообращения у спортсменов адаптированных к физическим нагрузкам с различным характером двигательных актов

Специфичность систематически выполняемых физических упражнений при спортивной деятельности оказывает существенное влияние на все звенья сердечно-сосудистой системы, при этом формируется конкретная модель оптимального функционирования аппарата кровообращения соответственно направленности тренировочного процесса. Выявление специфических особенностей функционирование кровообращения на разных его уровнях является одной из важнейших задач, решение которой поможет понять смысл изменений его отдельных параметров, что имеет особое значение для диагностики их функционального состояния спортсменов.

В этой связи нами было проведено изучение особенностей гемодинамики у спортсменов, тренирующихся в выполнении физических нагрузок с различной биомеханической структурой.

В итоге сравнительного анализа полученных результатов было установлено, что параметры «функциональной мощности», «функциональной мобилизации», «функциональной экономизации» и «функциональной устойчивости» имеют специфические особенности в зависимости от привычного паттерна моторики спортсменов (табл. 3).

Спортсмены в большинстве случаев имеют преимущество над лицами, систематически не занимающихся спортом. При этом четко прослеживается дифференциация и между группами спортсменов с различным привычным характером двигательной деятельности. Наилучшие показатели всех категорий качественных характеристик функционирования кровообращения демонстрируют пловцы. Несколько более низкий уровень функционального состояния системы кровообращения наблюдается у спортсменов бегунов. Функциональное состояние кровообращения у футболистов в большинстве показателей ниже, чем у пловцов и у бегунов, ненамного выше или сопоставимо с функциональным состоянием кровообращения у лиц контрольной группы.

Выяснение особенностей вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов адаптированных к физическими нагрузкам с различным паттерном моторики, определяемой специфическими особенностями двигательных актов в том или ином виде спорта, позволило установить разноплановость вегетативной регуляции у спортсменов циклических и ациклического видов спорта, а так же отличия таковой у здоровых, не тренирующихся обследуемых по сравнению со спортсменами. Установлено определенное преимущество парасимпатических влияний на регуляцию сердечного ритма у пловцов и бегунов и о симпатическом доминировании у представителей игрового вида спорта - футбола.

Это указывает на большую степень централизации в управлении сердечным ритмом у футболистов. В свою очередь у пловцов и бегунов обнаруживается более высокий уровень регуляции на уровне автономного контура. Для не тренирующихся обследуемых была характерна умеренная симпатикотония, которая не носила выраженного характера и укладывалась в интервалы физиологической нормы.

Таблица 3

Величины гемодинамических показателей у спортсменов, специализирующихся в разных видах спорта (x ± m)

Показатели	Спортивная специализация				Достоверность различий
	Не трениру-ющиеся (n=16)	Футбо-листы (n=12)	Бегуны (n=8)	Пловцы (n=8)
					I- II	I- III	I-IV	II- III	II- IV	III-IV
	I	II	III	IV
ЧССп, уд/мин	72,19 ±2,49	71,18 ±1,62	63,00 ±3,96	54,88 ±0,91			*		*

АД max, мм рт.ст.	120,00 ±1,71	119,49 ±1,79	124,50 ±2,98	119,38 ±1,13

АД min, мм рт.ст.	68,44 ±0,99	69,17 ±1,28	79,75 ±1,82	69,00 ±0,89		*		*		*

ЧССмакс, уд/мин	180,00 ±1,16	184,00 ±0,84	180,38 ±1,50	185,25 ±1,05			*

ПЭК, у.е.	1,66 ±0,05	1,62 ±0,05	1,95 ±0,12	2,16 ±0,03		*	*	*	*

ЧССмакс/ ЧССп, %	264,64 ±8,29	257,69 ±5,49	294,77 ±19,41	338,30 ±6,75			*		*

КВ, у.е.	14,14 ±0,63	14,99 ±0,82	16,08 ±0,83	10,92 ±0,25			*		*	*

КЭК, у.е.	3723,13 ±153,74	3723,75 ±187,59	2760,50 ±148,16	2764,88 ±72,41		*	*	*	*

СО, мл	68,11 ±0,99	61,82 ±6,01	57,33 ±2,41	76,53 ±1,01		*	*			*

МОК, л/мин	4,91 ±0,16	4,38 ±0,39	3,58 ±0,20	4,20 ±0,08		*	*			*

ОСВ, мл/с	186,56 ±3,04	290,43 ±18,95	328,87 ±3,36	371,63 ±15,22	*	*	*		*	*

СО/ЧСС, у.е.	0,96 ±0,04	0,88 ±0,09	0,95 ±0,11	1,40 ±0,03			*		*	*

ИР, у.е.	86,86 ±3,53	88,59 ±3,60	78,00 ±4,46	66,31 ±1,20			*		*	*

Спектральный анализ сердечного ритма показал, что у представителей контрольной группы вклад высокочастотной составляющей мощности спектра не значительно отличался от того же параметра у футболистов, и характеризует состояние вегетативной иннервации как умеренную симпатикотонию. У пловцов и легкоатлетов значения высокочастотной составляющей превышали таковые у футболистов, что в свою очередь свидетельствует о развитии у них экономичности.

Сравнение интеркорреляционных матриц для представителей различных видов спорта показало, что наибольшее количество системных взаимосвязей и их теснота наблюдается в группе пловцов что, по-видимому, связано с особенностями тренировок в специфической среде, предъявляющей большие запросы к адаптационной системе организма, а в частности к ее регуляторному звену. В свою очередь теснота интеркорреляционных связей у спортсменов футболистов и пловцов не имели значительных отличий по количеству внутрисистемных связей. Теснота интеркорреляционных связей у спортсменов бегунов была больше, чем у футболистов, что в свою очередь так же отражает более оптимальную работу системы вегетативного обеспечения у спортсменов этого циклического вида спорта.

Анализ показателя «мощности» корреляции у спортсменов различных специализаций показал, что значения данного параметра у них значительно превосходят его величину в контрольной группе.

Рис. 3. Значения показателя «мощности» корреляции у спортсменов различных специализаций

Среди спортсменов значения этого показателя тоже оказались не одинаковыми. Наибольшее значение показателя «мощности» корреляции было обнаружено у пловцов, а у спортсменов занимающихся футболом и легкой атлетикой значения данного показателя существенно не различались между собой.

динамика функциональных характеристик

сердечно-сосудистой системы у спортсменов в

результате применения эргогенических средств

Современная спортивная тренировка предполагает использовать не только физические упражнения, но и как обязательный элемент, применение средств целенаправленного воздействия на ключевые для определенной специфической спортивной деятельности функциональные процессы, свойства, функциональные системы. Эти, так называемые эргогенические средства позволяют усиливать тренирующие воздействия физических нагрузок и оптимизировать функциональные реакции организма и тем самым достигать более эффективной адаптации организма (Н.И.Волков, 1998; И.Н.Солопов, 1998, 2004, 2007; И.Н.Солопов, А.И.Шамардин, 2003; Е.П.Горбанева, 2008; И.Н.Солопов и др., 2010; и др.).

Исходя из выше изложенного, нами в специальных исследованиях выяснялось влияние курса мышечных тренировок в условиях увеличенного аэродинамического сопротивления дыханию и произвольной гиповентиляции на динамику параметров функционального состояния спортсменов, сердечно-сосудистую систему и механизмы вегетативного контура регуляции кровообращения.

На первом этапе изучалось влияние на увеличенного аэродинамического сопротивления дыханию, применяемого совместно с физическими нагрузками, на параметры гемодинамики и вегетативной регуляции у спортсменов.

В результате исследования выяснилось, что систематическое использование в тренировке спортсменов дополнительных функциональных нагрузок в виде повышенного аэродинамического сопротивления дыханию кроме того, что способствует росту общей физической работоспособности, обеспечивает позитивные изменения параметров гемодинамики и оптимизирует механизмы вегетативной регуляции кровообращения. Это выражается в положительном изменении показателей отражающих, прежде всего, процессы функциональной экономизации и устойчивости функционирования системы кровообращения. При этом весьма выраженно повышается эффективность регуляторных механизмов, что отражает рост адаптационных возможностей и характеризует оптимизирующее влияние данного эргогенического средства.

Анализ интеркорреляционных связей всех изучаемых показателей в экспериментальной группе, показал весьма значительное усиление межсистемных связей в конце экспериментальной тренировки, по сравнение с ее началом (рис. 2), что свидетельствует об увеличении скоординированности регуляторных механизмов и росте физиологической стоимости более высокого уровня физической работоспособности (М.Ю.Гедымин и др., 1988).

На втором этапе данного исследования выяснялось влияние применения произвольной гиповентиляции, достигаемой посредством произвольно контролируемого апноэ, в тренировке спортсменов на гемодинамические показатели и вегетативную регуляцию кровообращения.

В начале тренировки В конце тренировки

Рис. 2 . Изменение интеркорреляционных связей показателей гемодинамики и вегетативной регуляции и физической работоспособности у спортсменов экспериментальной группы в результате использования в тренировке увеличенного аэродинамического сопротивления дыханию (только достоверные взаимосвязи): 1 - ЧСС покоя; 2 - АД max; 3 – АД min; 4 – ИН; 5 – ВПР; 6 - PWC₁₇₀; 7 –ЧСС max; 8 – ПЭК; 9 - ЧСС покоя/ЧСС max; 10 – КВ; 11 – КЭК; 12 – СЩ; 13 – МОК; 14- СО/ЧСС; 15 – ИР.

Сравнительный анализ изучаемых показателей в обеих группах, зарегистрированных в начале и в конце экспериментальной тренировки, позволил установить, что интенсивные физические нагрузки вызвали в контрольной группе определенные дизадаптационные изменения в центральной гемодинамике, тогда как в экспериментальной группе таких изменений не наблюдалось. Это позволяет предположить, что искусственная гипоксия, достигаемая посредством произвольной гиповентиляции, играет протективную роль. Это подтверждается и динамикой индекса напряжения, который в контрольной группе увеличился более чем вдвое, тогда как в экспериментальной – практически не изменился.

Проведенный интеркорреляционный анализ изучаемых показателей в экспериментальной группе не показал усиления межпараметрических связей к концу курса тренировок с искусственной гипоксией, однако, увеличение значений «мощности» корреляции к концу экспериментальной тренировки свидетельствует о развитии в системе кровообращения процессов функциональной оптимизации.

В Ы В О Д Ы

1. Показатели гемодинамики, отражающих различные качественные характеристики функционирования сердечно-сосудистой системы закономерно позитивно изменяются в процессе роста уровня функциональной подготовленности спортсменов. Наибольшие положительные изменения в этих параметрах наблюдаются на первых этапах многолетнего процесса адаптации к мышечным нагрузкам. Наиболее ярко выраженный рост обнаруживается в показателях «экономичности» функционирования системы кровообращения.

2. Динамика положительных изменений параметров гемодинамики неодинакова для различных категорий показателей. Параметры «функциональной мощности» с ростом подготовленности спортсменов планомерно увеличиваются от одной квалификационной группы к другой. Показатели, отражающие «мобилизационные» возможности кровообращения изменяются различно: одни показатели существенно не различается в возрастно-квалификационных группах, тогда как другие обнаруживают ярко выраженную динамику увеличения. Показатели, составляющие категорию функциональной «экономизации» и «устойчивости», изменяются разнонаправленно и неодинаково по темпам прироста: большинство показателей этой категории в начале имеют высокий темп положительной динамики их величин, а затем стабилизируются, тогда как величины других показателя в начале обнаруживают небольшой прирост, а затем снижаются.

3. С ростом функциональной подготовленности спортсменов наблюдается закономерное изменение регуляторных влияний от симпатикотонии к ваготонии. Спортсмены массовых разрядов преимущественно имеют склонность к симпатикотонии, квалифицированные спортсмены характеризуются в большей степени нормотоническим типом вегетативной регуляции, а спортсмены высокой квалификации имеют выраженные отклонения в сторону ваготонии.

4. В процессе развития адаптации к мышечным нагрузкам у спортсменов происходит закономерное увеличение адаптационных возможностей организма, что выражается в увеличении количества межпараметрических связей, а так же тесноты взаимосвязей параметров гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения. При этом в процессе повышения квалификации от уровня массовых разрядов до уровня квалифицированных спортсменов резкого увеличения взаимодействий не наблюдается, однако, структура их изменяется, получая более равномерный характер распределения в системе. С дальнейшим ростом квалификации спортсменов, наблюдается значительное увеличение как количества достоверных связей, так же их плотности и равномерности распределения, что свидетельствует о значительном снижении «адаптационного долга» у спортсменов высокой квалификаций.

5. Параметры «функциональной мощности», «функциональной мобилизации», «функциональной экономизации» и «функциональной устойчивости» гемодинамики имеют специфические особенности в зависимости от привычного паттерна моторики (спортивной специализации) спортсменов. Спортсмены в большинстве случаев имеют преимущество над лицами, систематически не занимающихся спортом. В свою очередь между группами спортсменов с различным привычным характером двигательных актов, также прослеживается четкая дифференциация: наилучшие показатели всех категорий качественных характеристик функционирования кровообращения демонстрируют пловцы, несколько более низкий уровень функционального состояния системы кровообращения наблюдается у спортсменов бегунов, тогда как функциональное состояние кровообращения у футболистов в большинстве показателей ниже, чем у пловцов и у бегунов, ненамного выше или сопоставимо с функциональным состоянием кровообращения у лиц контрольной группы.

6. У спортсменов адаптированных к физическими нагрузкам с различным паттерном моторики, определяемым специфическими особенностями двигательных актов в том или ином виде спорта, наблюдается разноплановость вегетативной регуляции. У пловцов и бегунов отмечается определенное преимущество парасимпатических влияний, тогда как у представителей игрового вида спорта – футбола, прослеживается доминирование симпатических влияний на регуляцию сердечного ритма. Это указывает на большую степень централизации в управлении сердечным ритмом у футболистов. В свою очередь у пловцов и бегунов обнаруживается более высокий уровень регуляции на уровне автономного контура. Для не тренирующихся обследуемых была характерна умеренная симпатикотония, которая не носила выраженного характера и укладывалась в интервалы физиологической нормы.

7. Систематическое использование в тренировке спортсменов дополнительных функциональных нагрузок в виде повышенного аэродинамического сопротивления дыханию способствует позитивным изменениям параметров гемодинамики и оптимизации механизмов вегетативной регуляции кровообращения. Это выражается в положительном изменении показателей отражающих, прежде всего, процессы функциональной экономизации и устойчивости функционирования сердечно-сосудистой системы. При этом весьма выраженно повышается эффективность регуляторных механизмов, что отражает рост адаптационных возможностей и характеризует оптимизирующее влияние данного эргогенического средства.

8. Функциональные нагрузки в виде искусственной гипоксии, достигаемой посредством произвольной гиповентиляции способствуют положительной динамике гемодинамических параметров, обеспечивают развитие в системе кровообращения процессов функциональной оптимизации и предотвращают дизадаптационные изменения в центральной гемодинамике, наблюдаемые при интенсивных физических нагрузках, играя роль определенного протектора таких изменений.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные в исследовании результаты позволяют сделать следующие практические рекомендации:

1. Контроль и оценку уровня функциональной подготовленности спортсменов рекомендуется производить не только по показателю физической работоспособности, но и оценивать параметры гемодинамики и вегетативной регуляции кровообращения. В качестве наиболее информативных и показательных параметров гемодинамики следует рассматривать показатели систолического объема, объемной скорости выброса и усиления частоты сердечных сокращений при максимальной физической нагрузке относительно уровня покоя.

2. Для оценки оптимальности вегетативной регуляции кровообращения рекомендуется использование методического подхода, основанного на анализе тесноты межпараметрических взаимосвязей, позволяющего качественно охарактеризовать физиологическую «стоимость» адаптации.

3. Рекомендуется использовать дополнительные эргогенические средств в виде увеличенного аэродинамического сопротивления дыханию и искусственной гипоксии, достигаемой посредством произвольно контролируемого апноэ для повышения функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы и всего организма, повышения физической работоспособности и оптимизации адаптационных механизмов в учебно-тренировочном процессе спортсменов, в процессе физического воспитания, в системе профессиональной подготовки человека к экстремальным условиям обитания и деятельности.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Воскресенский С.А. Функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы у спортсменов разного уровня адаптированности к специфической мышечной деятельности // Физиологические и педагогические аспекты функциональной подготовки в спорте и физическом воспитании. – Волгоград, 2009. – С.122 - 124.
Горбанёва Е.П., Солопов А.И., Власов А.А., Воскресенский С.А. Эффекты применения резистивного и эластического сопротивления дыханию в тренировке спортсменов // Физиология человека, 2010. – Т. 36. - № 2, - С. 126-129.
Воскресенский С.А., Горбанёва Е.П., Медведев Д.В., Солопов И.Н. Влияние применения эргогенических средств на параметры сердечно-сосудистой системы в процессе адаптации к специфической мышечной деятельности// Управление движением. Материалы III Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением.. – Великие Луки. 17-19 марта 2010 г. – Великие Луки, 2010. - С.131-132.
Воскресенский С.А., Власов А.А., Камчатников А.Г. Влияние курса тренировок с увеличенным резистивным сопротивлением дыханию на параметры дыхательной и сердечно-сосудистой систем и физическую работоспособность спортсменов // Физиологические аспекты функциональной подготовки в физическом воспитании и спортивной тренировке. - Волгоград: ВГАФК, 2010. - С. 55-60.
Камчатников А.Г., Чёмов В.В., Горбанёва Е.П., Медведев Д.В., Тамаров И.С., Воскресенский С.А., Власов А.А. Сравнительный анализ эффективности использования различных эргогенических средств в тренировке легкоатлетов бегунов // Физиологические аспекты функциональной подготовки в физическом воспитании и спортивной тренировке. - Волгоград: ВГАФК, 2010. - С. 61-73.
Камчатников А.Г., Чёмов В.В., Горбанёва Е.П., Медведев Д.В., Воскресенский С.А., Солопов А.И. Оптимизация процессов адаптации к специфической мышечной деятельности на основе использования эргогенических средств // Вопросы управления подготовкой легкоатлетов. – Волгоград: ФГОУВПО «ВГАФК», 2010. - С. 41-46.
Чёмов В.В., Камчатников А.Г., Горбанёва Е.П., Солопов А.И., Воскресенский С.А., Власов А.А. Оценка эффективности использования гиповентиляционных режимов дыхания в тренировке легкоатлетов бегунов в подготовительном периоде // Ученые записки университета им. П.Ф.Лесгафта, 2010. - №7 (65). - С. 78-82.
Камчатников А.Г., Чёмов В.В., Сентябрев Н.Н., Горбанёва Е.П., Мартюшев А.С., Воскресенский С.А. Оптимизация психофункциональной подготовленности легкоатлетов с использованием гиповентиляционных режимов дыхания // Психофункциональная подготовленность в спорте. - Волгоград: ВГАФК, 2010. - С. 52-58.
Воскресенский С.А. Влияние применения эргогенических средств на параметры сердечно-сосудистой системы // Актуальные проблемы физической культуры, спорта и туризма: Материалы XIV Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области по направлению – Физическая культура, спорт и туризм. – Волгоград: ФГОУВПО «ВГАФК», 2010. - С. 58-62.
Солопов А.И., ГОРБАНЁВА Е.П., Власов А.А., Воскресенский С.А. Функциональные реакции организма человека на регламентацию дыхания различными способами // Авиакосмическая и экологическая медицина, 2010. – Т. 44. - № 5. – С. 28-33.
Камчатников А.Г., Чёмов В.В., Сентябрев Н.Н., Горбанёва Е.П., Воскресенский С.А. Оптимизация психофункциональной подготовленности легкоатлетов на основе использования гиповентиляционных режимов дыхания // Проблемные вопросы функциональной подготовки спортсменов. – Волгоград: ВГАФК, 2011. - С. 88-93.
Воскресенский С.А. Соотношение объемно-временных параметров сердечно-сосудистой системы у спортсменов различной квалификации и специализации // Проблемные вопросы функциональной подготовки спортсменов. – Волгоград: ВГАФК, 2011. - С. 105-109.
Воскресенский С.А., Солопов И.Н. Особенности гемодинамики и механизмов вегетативной регуляции кровообращения у спортсменов с различной адаптированностью к физическим нагрузкам // Проблемные вопросы функциональной подготовки спортсменов. – Волгоград: ВГАФК, 2011. - С. 130-140.

Blog

Автореферат разослан 2011 г

Содержание

Основные направления и объем проведенных исследований

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ