Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Возрастные особенности адаптации спортсменов-гребцов к напряженным физическим нагрузкам

Гч

^ о ее;

На правах рукописи

с\/

ДВОЕНОСОВ Владимир Георгиевич

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ СПОРТСМЕНОВ-ГРЕБЦОВ К НАПРЯЖЕННЫМ ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ.

14.00.17. - нормальная физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва -1997

Работа выполнена на кафедре фижческого воспитания Казанского государственного университета

Научный руководитель • Академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор H.A. Агиджанян

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Ю, Л, Кислицын, доктор биологических наук, профессор Е. П. Гора.

Ведущая организация -Российская государственная академия физической культуры

Зашита состоится "_" 1997 г. в_часов

на заседании диссертационного совета Д 053. 22. 04 д Российском Университете Дружбы Народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо - Маклак, д.8.

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Российского Университета Дружбы Народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо ■ Маклая, д.6.

Автореферат разослан "_" '_1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат медицинских наук, доцент

Н. В. Ермакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность. Проблемам адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам посвящены многочисленные исследования, на основании которых'уста-новлено, что под влиянием спортивной тренировки увеличиваются его функциональные возможности, растут показатели рабочей производительности, повышается эффективность функционирования сердечно-сосудистой системы и системы дыхания ( Мотылянская.1969; Карпман, Любина,1982; Михайлов, 1983; Мищенко,1984; Агаджа-нян,1987). Как известно, состояние здоровья определяется количеством и мощносты адаптационных резервов организма. Чем выше функциональный резерв, тем ниже "цена адаптации" (Агаджанян,1990), а напряженные физические и социальные нагрузки в современном спорте, особенно, при условии нерационального их планирования без учета возрастных особенностей физиологических механизмов адаптации ведут к непрерывной мобилизации резервов организма, которые не беспредельны. Литературные данные свидетельствуют о значительных морфофункциональных изменениях организма спортсменов, представляющих разные виды спорта ( Дем-бо,1980; Дибнер,1983; Ильин,1983; Шапкайц,Калинкин,1984; Агаджа-нян,Елфимов,1986; Мищенко,1990). Вместе с тем, недостаточно изученными остаются вопросы влияния на вегетативные функции организма специфических условий некоторых видов спорта. В частности, в гребле на байдарках спортивная поза и условия работы ограничивают уровень легочной вентиляции ( Мищенко, 1990). В то же время, важное значение, на наш взгляд, в исследовании функционального состояния кардиореспираторной системы в процессе адаптации к физическим нагрузкам в гребном спорте приобретает также возрастной аспект.

В связи с этим целью настоящей работы явилось изучение особенностей

адаптации кардиореспираторной системы спортсменов-гребцов разного возраста к напряженным физическим нагрузкам.

Для этого были поставлены следующие задачи:

1 Определить характеристики функциональных возможностей аппарата внешнего дыхания и сердечно-сосудистой снуемы гребцов разного возраста;

2)изучить динамику адаптационных реакций кардиореепираторной системы у спортсменов-гребцов разных возрастных групп и спортивной квалификации в зависимости от уровня физической нагрузки;

3)исследовать у спортсменов-гребцов реакцию дыхания и кровообращения на дейст-ние измененной газовой среды при адаптации к интенсивным физическим нагрузкам.

Научная новизна работы. Впервые на основании сравнительно-физиологического исследования функционального состояния кардиореепираторной системы гребцов разных возрастных групп и спортивной квалификации выявлены особенности реакции дыхания и кровообращения на комбинированное воздействие гипоксии и гипер-капнип. Установлена зависимость эффективности функционирования кардиореепираторной системы при тестирующем воздействии измененной г азовой цэЬды и физической нагрузки в зависимости от возраста спортсменов и их спортивной квалификации.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты расширяют и углубляют представления об особенностях формирования адаптивных реакций кардиореепираторной системы и ее функциональных возможностях при напряженной мышечной деятельности спортсменов-гребцов разного возраста и спортивной квалификации."Результаты данной работы могут найти применение при разработке обоснованных критериев оценки функциональных резервов ор1анизма спортсменов в гребном спорте, плавании и других видах спорта, специфические усло-иия деятельности в которых ограничивают максимальные возможности системы внешнего дыхания, а также критериев контроля и оптимизации тренировочных занятий с учетом возрастных и индивидуальных особенностей адаптации к физическим нагрузкам.

Рафабоганные нами рекомендации используются в подготовке гребцов Татрессовета ДСО профс оюэов.

Апробация работы. Диссертация апробирована на расширенном заседании кифадГ'Ы нормальной физиологии и проблемной лаборатории " Физиологические механизмы адаптации" Российского Университета Дружбы Народов (1997). Результаты работы доложены и обсуждены на совместном заседании кафедр физиологии чело и животных и физического воспитания Казанского государственного уни-

верситета (1997). Основные положения диссертации отражены в пяти опубликованных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методики, результатов исследования, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Основной текст изложен на 204 стр. машинописи, иллюстрирован таблицами и рисунками. Список литературы включает 227 названий из кЬторых 73 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Общая характеристика обследуемого контингента и методы исследования. ВыоЬр методических приемов и объем исследований определялись целью и задачами данной • работы. Обследовано 23 юных спортсмена 13-15 лет, учащихся спортивной школы гребли на байдарках и 23 взрослых спортсмена-гребца высокой спортивной квалификации в возрасте 18-25 лет. В качестве контрольных групп обследовались студенты и школьники аналогичного возраста, но систематически не занимающиеся спортивными тренировками. Все обследуемые прошли диспансеризацию и признаны практически здоровыми.

Всего с участием 86 человек проведено 602 обследования, которые проводились в состоянии относительного покоя ( в положении сидя) и при функциональных тестах (комбинированное воздействие гипоксии и гиперкапнни при " возвратном дыхании" и велоэргомегрнческая проба). В выборе методов исследования мы исходили из того, что от результирующей функции дыхания и кровообращения зависит напряжение Ог II СО2 в тканях, а следовательно и нормальное течение окислительных процессов в организме. Поэтому в качестве адекватных возмущающих факторов в оценке реактивности, мобилизуемости газотранспортной системы организма, выявлении характера и направленности адаптивных реакций были выбраны физическая нагрузка и воздействие измененной газовой средой ( Агаджанян, Елфимов,1986). Гипоксический и гиперкапнический стимулы, как наиболее адекватные для системы дыхания создавались при " возвратном дыхании", которое представляет собой дыхание в замкнутый объем без поглощения С02 с регистрацией функциональных показателей при нарастании гипоксии и гиперкапнни. Для проведения пробы использовался "Метатест-2" с общим объемом 10 л. Проба проводилась в течение 5 мин. В процессе пробы ежеминутно определялось парциальное давлени. Л и С02 во вдыхаемой

воздухе с помощью газоанализаторов углекислого газа ГАУ-3 и кислорода АК-1. При завершении пробы соотношение piC02/pi02 составляло 48-52/80-90 мм рт. ст. Объемные показатели внешнего дыхания рассчитывались в системе BTPS, а показатели газоанализа приводились к стандартным условиям STPD. Во время велофго-метрической пробы педалированиевелоэргометра KE-II " Медикор" осуществлялось со ступенчато-нарастающей нагрузкой ( 30 вт х 3 мин.) до отказа от продолжения работы. Газообмен определялся по методу Дугдаса-Холдена с помощью указанных приборов.

Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы оценивалось с помощью электрокардиографии и импедансной тетраполярной реографии ( Пушкарь с соавт., 1980) с регистрацией показателей иа самописце Н338-4П, реоплетйзмографе РПГ2-02. Артериальное давление измерялось методом Короткова. Регистрировались и определялись общепринятые показатели сократительной способности миокарда, а также'индексы характеризующие периферическое сопротивление сосудов, внешнюю работу и напряжение миокарда. Рассчитывался интегральный показатель эффективности газотранспортной системы ( Меделяновский, 1987). Полученные данные обработаны современными методами вариационной статистики с использованием ЭВМ .IBM PC/AT.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

I. Функциональные возможности аппарата внешнего дыхания и сердечно сосудистой системы у гребцов разного возраста в состоянии покоя.

Антропометрические показатели и данные характеризующие функциональное состояние аппарата внешнего дыхания у гребцов в состоянии относительного покоя представлены в таблице I. Представленные данные свидетельствуют о функциональных изменениях аппарата внешнего дыхания и его более высоких резервных возможностях, развивающихся под влиянием тренировок в гребном спорте. Причем, с возрастом и повышением спортивной квалификации отмечалось уменьшение корреляционных связей дыхательных объемов с антропометрическими показателями, что, по-видимому, отражает большую вариативность морфофункцмональных изменений Аппарата внешнего дыхания у взрослых, которые направлены на реализацию его . возможностей н повышение функциональных резервов. Пробы с задержкой дыхания >«а моч, и выдохе покапли, что врем* задержки было достоверно выше в группах, мрослых гребцов и юных спортсменов высокой квалификации. В то же время

Таблица Г.

Антропометрические данные и некоторые функциональные показатели аппарата внешнего дыхания у обследуемых в состоянии относительного покоя.

Показатели !

I

ВоэрастС лет!>

Рост( см)

Масса

телаСкг)

ЖЕЛ(л)

ЖЕЛ/ДЖЕЖХ)

ФЖЕЖл)

ОФВ1/ЖЕЖ;О

МВЛ(л) Резерв

пыхания(л) роба

Штанге(сек) Проба Генчи(сек) Ре02

С мм рт. ст. )

РеСОг

(мм рт.ст.)

дуемых

III 1

Ж

19.3+0.45 179.5±1.13

71.2+1.23 5.23+0-09 107.5Ц. 71 ■4.67+0.10 78.6+1.59 148.115.51

135.9i5.69

57.8+1.92

32.3+1.50

101.3+1.60

39.8±0.83

14.6+0. 173.8±1.

57.4+1. 4.14+0. 97.1+2. 3.75+0. 80.4+1. 120.6+5.

107.7+5.

45.6+1.

24.7+1.

107.6+1.

36.9+0.

23 69

68 17 93 15

47 37

48 62 01 12 47

18.3+0.14 178.2+1.53

63.3±1.65 4.46+0.14 93.1±2.55 4.07±0.12 82.2+1.16 128.5+5,59

114.2±5.37

49.7+1.85

27.4+JL.46

99.9+1.62

42.810.76

14.4Ю.25 167.Д12.58

48.8+1.96 3.26±0.20 83.813.61 2.99+0.15 81.812.92 99.516.21

88.316.4 8

39.912.23

23.811.92

113.013.01

39.7Ц.43

примечание:l-взрослые гребцы;II-юные гребцы;Ш-студентыСконтроль)J 1 \ЧШС0ЛЬ!П!1СИ( контроль ). парциальное /мплепие углекислого газа ( реС02) в порции выдыхаемого воздуха после пробы ILlraiuc п i-руппах взрослых и юных гребцов было ниже, чем в контроле (р<0.93), а также ниже в группах юных гребцов и школьников по сравнению с группой взрослых гребцов и группой студентов (р<0.01 и р<0.05, соответственно). Это свидетельствует о большей чувствительности дыхательного центра к С02 у подростков по сравнению со взрослыми, а также у взрослых н юных гребцов по сравнению с не занимающимися спортом, что согласуется с данными (Агаджанян, Елфнмов,1986). Отражением экономнзации метаболических процессов в состоянии покоя явились низкие величины относительной легочной вентиляции н потребления кислорода в группе взрослых гребцов. В то же время, сравнительно большее удельное потребление 02 у юных гребцов обеспечивалось более высоким уровнем функционирования кардиореспираторной системы и большей утилизацией 02 из крови. Такая динамика показателей в группе юных гребцов, на наш взгляд, характеризует повышенный уровень метаболизма, который является необходимым условием полноценного развития формирующегося организма ( Полатайко, 1989). Известно, *п> спортивные тренировки способствуют со вершен ctii шню кардиалышх механизмов регуляции, что обеспечивает экономизацию работы сердца а условиях п<~ о*. В святя с тшм необхл-

мо отметить достоверно низкие величины ЧСС у спортсменов-гребцов всех воз-$хегных групп по сравнению с контрольными группами. Урежение ЧСС- один из наиболее показательных признаков тренированности сердечно-сосудистой системы ( Темкин,1974; Граевская,1975; Куколевскнй.1975; Карпман,1980; Бутченко и со-авт.,1980). Более высокий уровень минутного объема крови (МОК) в группах взрослых и юных гребцов высокой квалификации поддерживался за счет ударного объема ( УО) о чем свидетельствует больший индекс уравновешенности объемно-частотной . характеристики работы сердца УО/ЧСС. Умеренный уровень корреляции между УО и ЧСС в состоянии покоя у взрослых и юных гребцов (г=-0.425), согласующийся с данными ( Карпцан, Любина,1982), позволяет судить о том, что хроноинотропный механизм практически не участвует в обеспечении сердечного выброса в покое, что согласуется с представлениями об экономизации функции системы кровообращения, особенно выраженной при тренировке выносливости ( Дембо, Земцовский, 1989), Эффективность работы сердца определялась по интегральному показателю- крите' рию эффективности миокарда ( КЭМ), представляющему собой отношение внешней работы миокарда (ВРМ) к индексу напряжения миокарда (ИНМ). Известно, что индекс напряжения' миокарда приближенно характеризует интегральное напряжение сердца в единицу времени и в высокой степени детерминирует потребление сердцем кислорода ( Меерсон и соавт.,1990). В группах взрослых и юных гребцов охазались более низкие величины ИНМ, что в сочетании с высокой величиной индекса ВРМ обеспечивало более высокий КЭМ по сравнению с контролем. Вместе с тем, более высокие величины ИНМ, АДс и ВРМ у квалифицированных юных гребцов указывают на более интенсивную работу сердца, что связано как с нейроэндокринной перестройкой организма в пубертатный период, так и с усилением обменных процессов ( Фомин,1982; Шварц, Хрущев, 1984; Хрущев,1991). При этом необходимо учитывать определенное влияние на рост АД анатомических размеров тела, объема сердца и по. перечника сосудов ( Кал южная, 1973). Удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС) в состоянии покоя достоверно снижалось с возрастом гребцов и ростом их спортивной квалификации. Очевидно, снижение УПСС в покое является адаптивной особенностью сердечно-сосудистой системы гребцов, отражающей один из механизмов поддержания уровня кровотока посредством регуляции сосудистого тонуса,«

» *

основ? которой лежит взаимоотношение объема сердца и емкости сосудистой сети.

Таблица 2.

Показатели внешнего дыхания, газообмена и кардиогемодинамики у оЬсле$уемых при функциональном тесте "возвратное дыхание .

показатели !

фон

мин

Змии

5мин

МОД. (л) 1 2

3

4

У02 (л) 1 2 . 3 4

усог Сл) г 2

3

4

ЛК

ЛДс

ДДп

' 1СС

УПСС

КЭКРС-02

02 1хр,Х

С021хр.Х

1

2

3

4

1

2 Я

4

3

4

1 2

3

4

СИДл/м*) 1 2

3

4

12.17+0. 821 13.50+0.831 14.26+1.014

II.13+1.117

О. 412+0.026 О.458+0.030 О.49410.039 0.32110.03.1

0.350+0.024 О.40310.027 0.42310.031 0.284+0.028

О, 84(3±0. 012 О. 87710. 010 0.86510.014 О. 88Ц0.016

119.811.030 117.112.2-20 124.4+1.756

III.012.290

77.04+1.723

73.00"»г. 0(32 78.15+1.824 "1.1512.081

<Ч=!.22 М.О'ЗО 70.70'1.071 75.1912.3(35 ei.3di2.600

3.29010.153 3.15710.123 3.436+0.160 2.88910.205

636.8127.69 800.3143.46 712.. 7+41.88

11.63+0.857 13.10+1.282 13.42+1.152 11.09+1.705

0.247+0.026 О.307+0.049 О. 389Ю. 046 0.25310.037

0.138Ю.022 0.20510.048 О.27310-037 0.139+0.028

0.520+0.038 0.60510.049 0.678+0.028 0.55010.052

119.6+2.480 123.911.778 114.312.120

76.87+2.027 73-4112.065 76.32ll.536 73.4612.8 ?

«8. 83Ц.930 70.5212.530 '75.5412-074 04.1513.372

3.26410.161 3.48410.180 2.91910.183 2-869+0.210

647.8+31.06 746.3147.29 849.3155.51

4 1067.1+120.4 1099.4+108.2

22.3011.117 21.59+1.006 22.65+0.760 23.90+1.218

1 20.9

2 20.9

3 20.9

4 20.9

1 0.03

2 0.03

3 0.03

4 0.03

41.63±4.830 40.41+4.216 31.59+5.905 34-87+5.053

18.25+0.190 18.05+0.270 17.57±0.171 18.93+0.265

2.07+0.186 2.49+0-204 2 47+0-102 2.2810.184

17.09+1.234 16.88 Ц.366 19.01+1.252 13.31+1.687

0.238+0.021 0.23810.030 О.33410.029 0.178+0.016

0.114+0.015 0.129+0.021 0.193Ю.018 0.087+0.013

0.459+0.016 0.50910.034 0.567+0.026 О.47910.050

128.2+1.734 126.412-156 132.611.963 119.7+1.206

83.44+2.372 79.0912.045 81.89Ц.334 77.6912-237

75.64+2-532 83.7412.620 82.9612.159 89.9213.281

3.531+0.160 3.420+0.162 3.110+0.202 2.690+0.160

637.8+29.34 820.4+52.06 861.6158.07 1232.9+133.7.

77.01111.025 78.02+10.366 64.97+11.985 66.79+12.231

14.04+0.246 14.08+0.259 13.42+0-242 15.52+0-258

4.88+0.129 5.05+0.217 5.1110.156 4.45+0.239

35.94+2.778 35.95+2.957 38.4613.417 23.4812.375

О.45410.062 0.30Ц0.053 О.45510.037 0.13410.026

О.19410.034 О.13210.026 О.19910.017 0.06810.015

0.39710.015 О.41910.033 0.42810.017 0.51810.064

140.5+2.145 139.112.011 144.811.745 126.6+1.284

87-86+2-058 86.2912.019 91.19+1.635 85.6912-246

80.3812.325 92.8613.225 89.00+2.605 95.0812.642

3.404+0.180 3.430+0-130 3.12010.183 2.830+0.115

723.8+44.49 862.4+40.93 947.7±68.54 1225.9+104.6

102.40+5.206 232.00125.71 187.50+35.27 217.13+37.95

10.25+0.300 10.4210.265 9.7910-255 11.88+0-288

6.86+0-123 6.9310.198 7.0&10.145 6.2&+0-138

ПРИМЕЧАНИЕ: 1-ВЗРОСЛЫЕ ГРЕБЦЫ;2-ЮШЕ ГРЕБЦЫ: 3-СТУДЕНГЬККОНГРО/Ь>; 4-ШК0ЛЬЖКИС КОШТОЛЬ ).

2. Реакция кардиореспираторной снаемы сноркменов-гребцов при функциональной пробе с " возвратным дыханием".

С целью определения реактивности, мобилизуемостн газотранспортной системы организма и направленности компенсаторно-приспособительных реакций у взрослых и юных гребцов рассмотрим результаты пробы с комбинированным воздействием гипоксии и гиперкапнии ( таблица 2, рис. I). Представленные данные свидетельствуют, что нарастание гипоксии и гиперкапнии во вдыхаемом воздухе приводили к значительному росту легочной вентиляции за счет увеличения дыхательного . объема. Одновременно снижались величины потребления 02 , выделения С02 и Ки02, что свидетельствовало об угнетении газообмена. Наиболее выраженными эти изменения были в группах юных гребцов и школьников. Потребление 02 в конце пробы с" возвратным дыханием" у них , соответственно, составило 65.6% и 41.8% к

ГДЭ-О^ед.)

50.0

Рис.1. Динамика гемодинамическогс эквивалента 02 У обследуемых при функциональной пробе с возврат^ ным дыханием".

Обозначения: сплошная линия- подростки, прерывистая - взрослые: (о)-гребцы,(*)-контролъныв группь По оси абсцисс - С02 во вдыхаемо? газовой смеси Соб.Х). По оси ординат - ГДЭ-02 (ИЖ/У02 ед.)

эо.о

30.0

10.0

0.0 - иимипщткичщчтимтипп 0.00 .. 3.60 +.00 &.00 В.00

СОг (об.*)

уровню перед началом теста. Повышение содержания С02 в атмосфере приводит к замедлению метаболических процессов в состоянии покоя (Агаджанян, Елфи-мов,1986), что и вызывало снижение потребления 02 . Вместе с тем, высокие величины биодинамического эквивалента 02 , особенно в контрольной группе школьников, позволяют предположить снижение утилизации кислорода тканями, а также способности переноса и отдачи кислорода гемоглобином. Подобные изменения связы-

вают с развитием ацидоза, накоплением кислых продуктов метаболизма в плазме крови, угнетением гликолитических процессов в эритроцитах, активирующих отдачу 02 ( Калиннченко,1974; Глазкова, Черняков,1975; Тевс,1996). Взрослые гребцы отличались большей устойчивостью к воздействию измененной газовой среды и доставка кислорода у них осуществлялась за счет поддержания необходимого уровня кровотока. Снижение дыхательного коэффициента ( ДК) в условиях дыхания гипокснчески-гиперкапннческой газовой смесью связывают с задержкой С02 и уменьшением вен-тнляционно-перфузионных, из-за относительно недостаточного прироста вентиляции или избыточного прироста легочного кровотока. В результате чего, повышенный уровень РАС02 уменьшает переход С02 из крови в альвеолы в большей мере, чем пониженный уровень Ра02 уменьшает переход 02 из альвеол в кровь из-за разни * форм кривых диссоциаций для С02 и 02 ( Шик,1980; Агаджанян, Елфимов,1986). Более низкий ДК у взрослых спортсменов-гребцов при пробе с " возвратным дыханием" связан с активизацией кровообращения, что отражает специфику долговременной адаптации организма при занятиях греблей на байдарках. У взрослых и юных гребцов в конце пробы минутный объем крови ( МОК) был выше исходного уровня на 8% н 4%, соответственно. Причем МОК поддерживался за счет увеличения ЧСС при одновременном снижении УО. При эт- ч индекс уравновешенности объемно-частотной характеристики работы сердца УО/ЧСС у взрослых гребцов был достоверно выше, чем у юных спортсменов. Следовательно, взрослые и более квалифицированные гребцы в большей степени сохраняли способность к использованию ино-тропного резерва сердца в условиях нарастающей гипоксии и гиперкапнии. Представленные данные позволяют предполагать, что кислородные режимы организма подростков при нарастающей гипоксии и гиперкАпнии будут характеризоваться меньшей экономичностью и эффективностью, что и подтвердилось при анализе динамики критерия эффективности КРС. Особенно высокий прирост КЭКРС- 02 , свидетельствующий о высокой " физиологической цене" обеспечения кислородного режима организма, оказался в группе юных гребцов и в контрольной группе школьников. У взрослых спортсменов величина этого показателя в конце пробы с " возвратным дыханием" была в 2 раза ниже, чем в группе юных гребцов.

3. Реакция карлнореспираторной системы сиорнмеиов-гребцов в условиях напряженной физической нагрузки.

Для сравнения срочных адаптационных реакций карлнореспираторной системы при физических нагрузках и определения ее функциональных резервов нами проведено обследование спортсменов-гребцов разных возрастных г рупп и спортивной квалификации. При этом мы учитывали, что об уровне физиологических резервов можно в первую очередь судить по показателям карлнореспираторной системы, определяемых в экстремальных условиях, в частности мри выполнении максимальных физических нагрузок ( Солодков, 1982; А|аджанян,Клфимов,1986). Представленные данные ( таблица 3) свидетельствуют о том, что физическая работа на всех ступенях нагрузки у взрослых и юных гребцов обеспечивалась большей активизацией сердечно

сосудистой системы, чем системы дыхания. При этом величина удельной легочной вентиляции ( ИД) у них была достоверно ниже, а индекс кровообращения ( ИК) выше, чем в контрольных группах. Достоверно ниже в группах гребцов было и отношение МОД/МОК. Подобная динамика показателей свидетельствует о преобладании циркуляторного типа адаптации к физической нагрузке ( Розенблат, Малафеева и соавт., 1985), что, очевидно, характерно для гребцов на байдарках и является отражением системного "структурного следа"( Месрсон,1981), опосредованного морфо-функциональными изменениями организма при занятиях грсбпым спортом. Анализ литературных данных й наши исследования позволяют говорить о низком уровне легочной вентиляции у гребцов на всех ступенях мощности нагрузки. Это связано с условиями работы, рабочей позой и включением дыхательной мускулатуры в структуру двигательного акта при гребле на байдарке ( Данько,1964,1974; Серопегии,1968), что повышает кислородную и энергетическую стоимость дыхания. В результате кумуляции многолетних воздействий легочная вентиляция у гребцов стабилизируется на более низком уровне ( Мнщенко,1990). В этих условиях адаптация гребцов на байдарках к физическим нагрузкам реализуется путем активизации и повышения эффективности газотранспортной системы, газообменной функции легких, утилизации 02 в тканях, а также за счет экономизации функции сердца. Об этом свидетельствуют достоверно большие величины Ки02 ,02 -пульса, КЭМ и более низкие величины потребления 02\ ИНМ, при одинаковых уровнях нагрузки у взрослых гребцов по сравнению с юными и с контрольной группой. Однако, на уровнях нагрузки,

Таблица 3

Показатели внешнего дыхания, газоо( мена и кардиогемодинамики у обследуемых при велоэргометрических нагрузках.

показатели! Фон

О V

!

90 У !

150 V/ I 180 V

ЧД

ДОСл)

1

2

3

4

1

2 У 4

ИД(л/кг) 1 2

3

4

У02мл/м/ 1

/кг

Ж

АДс

АДд

ЧСС

0

3

4

1

2

3

4

ЮМ

17. 1 Ч>. 96

20.0+1.54 19.7+1.32 20.2+1.33

0.68+0.05 О.55+0.05 0.56+0.04 0.57Ю.05

0.17Ю.01 0.21+0.02 0.19+0.02. 0.27+0.04

б.19+0.57 7.26+0.72 5.70+0.54 8.32+1.14

0.84+0.01 О.82+0.01 0.83+0.01 О.82±0.02

10.0+1.47 24.612.01 19.3+1.49 10.8+1.61

0.93+0.11 О.75+0.05 О.93+0.06 О.71+0.07

0.2.5+0.03 0.35+0.03 0.33+0.02 0.32+0.04

11.8+1.26 15.1+1.33 15.9+1.28 11.2Ю.98

0.82+0.01 0.81+0.01 0.83+0.01 О.82+0.02

24.811.38 32.6+0.85 28.0+1.65 37.3+2.52

1.47+0.07 1.21+0.04 1.43+0.ОС 1.24+0.08

0.5610.04 0.76+0.03 0.68+0.03 1.04+0.09

26.7+1.92 31.4+1.89 28.2+1.29 36.4+1.60

0.83+0.01 0.8Э±0.01 0.87+0.01 0.99+0.02

30.3+1.41 44.1±2.47 35.8±1.47 49.0+3.64

1.82+0.08 1.55±0.07 1.84±0.05 1.49+0.07

0.84+0.04 1.29±0.08 1.16+0.06 1.54+0.14

39.4+1.79 45.7+2.90 42.7+1.84 49.5+2.65

0.88+0.01 0.09±0.02 0.95+0.01 1.05+0.03

32.5±1.44 44.31/2.07 39.6+1.86

1.99+0.08 1.83+0.09 2.01±0.07

О.99+0.05 1.46+0.10 1.35+0.09

45.7+2.01 48.2+3,60 48.2+2.83

0.90±0.01 1.01+0.02 0.98+0.01

1 117.4+1.54 125.6+1.83 149.1±2.04 165.4±2.56 174.5±2.62

2 119.212.01 126.0+3.69 147.6+2.36 165.7+2.27 176.6+2.40

3 119.6+1.81 122.713.71 151.2±2.72 171.5+2.15 181.9±2.63

4 109.6+1.86 114.3+2.44 151.3±2.38 173.8+2.63

1 76.4+0.95

2 77.5+2.01

3 76.0+1.89

4 71.2+2.31

78.8+0.72 74.1+2.96 68.7+4.28 68.5+3.40

79.1+0.81 66.6+2.11 75.5±2.09 58.5+3.17

76.4+1.20 70.2+2.00 82.9+2.42 61.3+3.98

75.3+1.38 71.9+2.81 89.0+2.82

СИ(л/м*> 1 2

3

4

1

2

3

4

67.6+2.22 74.7+2.20 80.012.22 83.0+3.06

3.43+0.20 3.12Ю.16 3.03+0.15 2.41+0.11

1.17+0.11 0.75+0 04 0.65+0.03 0.44+0.04

78.212.49 113.4+3.92 142.0+4.30 153.5±4.61 89.5+3.47 136.413.97 172.0±3.54 178.6+2.65 86.5+5.64 133.2±3.27 172.6±2.84 183.2±2.в8 91.9+3.55 156.5+5.99 186.9+3.78

4.73Ю.38 4.56+0.29 3.40+0.39 3.58+0.35

1.12+0.08 0.72+0.05 0.59+0.07 0.50+0.06

8.42+0.51 9.99+0.55 10.84+0.58 7.86+0.30 10.05+0.51 11.82±1.02 7.31Ю.43 9.20+0.55 9.43+0.68 5.91±0.41 8.17+0.71

О.90±0.07 0.47+0.03 0.51+0.04 0.24+0.03

0.63+0.05 О.37+0.03 О.37±0.03 0.22+0.02

0.57+0.04 0.40+0.04 0.34+0.03

ПРИМЕЧАШЕП-ГРУППА ВЗРОСЛЫХ ГРЕБЦОВ:2-ГРУППА ЮЬМХ ГРЕБЦОВ;3-ГРУП ПА СТУДЕНГОВС КОНТРОЛЬ ); 4-ГРУППА школьжковскотроль>.

превышающих порог анаэробного обмена, возрастные различия по данным показателям становились недостоверными. Параметры аэробно-анаэробного перехода, как известно, являются важным критерием физической работоспособности и отражают

процессы перестройки энергообеспечения и сопутствующее развитие декомпенсиро-ванных метаболических сдвигов ( Рубана,Аулик,1986; Аулик,1990; Красников, 1995). В наших исследованиях установлено, что у взрослых и квалифицированных юных гребцов границы аэробно-анаэробного перехода смещались в сторону большей мощности нагрузки, что, по-видимому, связано с увеличением аэробной производительности ( Солодков с соавт.,1990; Красников,1995) в результате многолетних занятий гребным спортом. Подтверждением данного положения служат достоверно более низкие величины ДК (р<0.001) у взрослых гребцов по сравнению с другими группами обследуемых при увеличении мощности нагрузки.

Стандартизация показателей кардиореспираторной системы в обследованных группах по уровню индивидуально достигнутой максимальной мощности нагрузки позволила выявить физиологические особенности функциональных реакций и функциональные возможности гребцов разного возраста и спортивной квалификации. Данные отражены на рнс.2. Несмотря на то, что более высокий уровень максимальной физической нагрузки в группе взрослых гребцов обеспечивался большими величинами МОК и МОД, индексы этих показателей были выше в группе юных гребцов. Более высокие величины АДс и 02 -пульса, и меньшие АДд, на фоке достоверно

21 I

II

I

0

1 I I I

I £Г

Л*

•и

0

1 I

51 I

I I I I I I I

0

1 I

3.00

500

Рис.2.Уровень функционального ответа сердечно-сосудистой системы обследуемых па максимальную физическую нагрузку.

Обозначения: по оси абсцисс-мощ-{юстъ максимальной нагрузки: по оси ординат: слева-СИ(*, л/мин/ ^«дева-Мгао , дин х сек к

ЦгФрами на графике обозначены:1-школьникиС контроль);2-студенты( контроль):3-юные гребцы низкой квалификации; 4-шые квалифицированные гребцы:5-взрослые гребцы.

Т^Вт/кг

больших величин максимального потребление 02 (р<0.05) в группе взрослых гребцов, по сравнению с юными, позволяют судить о более эффективной сердечной деятельности и кислородном обеспечении организма у первых. МП02 , высоко коррелирующее с мощностью нагрузки (г=0.652), обеспечивалось у взрослых гребцов большей эффективностью внешнего дыхания и усилением тканевой утилизации 02 , о чем свидетельствуют более высокие величины Ки02 и достоверно низкие величины ВЭ- 02 и ГДЭ- 02 по сравнению с юными спортсменами. У юных гребцов при более низком уровне максимально переносимой нагрузки отмечалось достоверно большее , по сравнению со взрослыми, напряжение кардиореспираторной системы по данным КЭКРС- 02 . При этом П02 у них не возрастало, несмотря на прирост ИД, а ДК достоверно увеличился, что указывает на развитие гипервентиляции и связанной с ней гилокапнии ( Малкин,Гора, 1990; Красников,1995). Развивающаяся гипокапния приводит к неадекватности функциональных реакций и кислородного запроса организма, являясь одним из лимитирующих факторов, влияющих на устойчивость функций ( Мищенко, 1990). В качестве компенсаторно-приспособительнрй реакции гемодинамики при максимальной нагрузке можно рассматривать значительное снижение величины удельного периферического сопротивления сосудов у взрослых и юных квалифицированных гребцов. Данная реакция направлена на облегчение работы сердца и увеличение скорости кровотока, причем, в группе юных квалифицированных гребцов она развивается в условиях снижения окислительной активности тканевых мито-хондриальных систем в мышцах, о чем свидетельствует увеличение ГДЭ- 02 ( Король,Сонькин, 1989). Необходимый уровень метаболизма при этом поддерживался усилением кровообращения и активизацией анаэробных источников энергообеспечения Причем увеличение МОК сопровождалось повышением АДд. Наиболее выраженной данная реакция оказалась в группе квалифицированных юных гребцоз и в контрольной группе студентов. И если в группе студентов эта компенсаторно-приспособительная реакция направлена на поддержание уровня кровообращения в условиях более высокого ОПСС, то в группе юных квалифицированных гребцов она, очевидно, отражает несоответствие снижения периферического сопротивления сосудов к объему циркули ющей крови. Подобные адаптационные сдвиги в системе кровообращения отмечались в начальной фазе развития острой гипоксии и проявлялись в определенный период, до возникновения кризисных реакций ( Малкин, Гип-пенрентер.1977). При этом , величина кровенаполнения сердца возрастала, что и определяло увеличение систолического и минутного объема крови, отмечаемое и в nail

ших исследованиях. Вместе с тем реакция повышения АДд, возможно, отражает несоответствие сердечного выброса и диаметра магистральных сосудов, что характерно для подростков и пубертатном периоде ( Калюжная, 1973). В целом, в группе юных квалифицированных гребцов функциональные возможности дыхательной и сердечно-сосудистой систем, соответствовали уровню взрослых спортсменов, хотя степень реализации этих возможностей была значительно ниже. Это указывает на высокую степень лмобилизуемости" функциональных резервов карлнореспираторной системы в этой группе гребцов. Такая "гиперкннетнческая" реакция, по мнению Полатайко Ю.А.(1989), является естественной возрастной особенностью, которая в определенной мере дополнительно компенсирует менее выраженное совершенство регуляции кислородного режима организма в целом, что и подтверждается более высоким показателем КЭКРС- 02 в группе юных квалифицированных гребцов.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что лимитирующим фактором высокой физической работоспособности у юных гребцов янлястся снижение Улшизацин 02 , которое не компенсируется повышением уровня кровообращения и легочной вентиляции, а более высокий уровень физической работоспособности у них, по сравнению со сверстниками не занимающимися спортом, поддерживается за счет большей рабочей производительности и большего физиологического напряжения кардиореспирагорной системы. У взрослых спортсмепоп-грсСцов отмечалась высокая корреляционная связь между максимальной мощностью преодолеваемой нагрузки и потреблением 02 . При отказе от продолжения нагрузки у них наблюдалось снижение эффективности кардиореспнраторной системы.

ВЫВОДЫ

4. В комплексных сравнительно-физиологических исследованиях выявлена зависимость функционального состояния внешнего дыхания, газообмена и сердечнососудистой системы спортсменов-гребцов на байдарках от возраста и спортивной квалификации. У взрослых гребцов в состоянии покоя достоверно более низкие величины удельной легочной вентиляции и более высокие критерия эффективности миокарда по сравнению с юными гребцами свидетельствовали о большей экономичности и эффективности кардиореспнраторной системы.

и

2. Функциональное состояние органов дыхания у гребцоз характеризуется

»

увеличением легочных объемов (ЖЕЛ,ФЖЕЛ,ФЖЕЛ1,МВЛ) и резерва дыхания, связанных с возрастом, стажем занятий спортом, а у юнь:х спортсменов в большей степени с ростом и массой тела. Спортивные тренировки в гребле на байдарках повышают время задержки дыхания и чувствителыгость дыхательного центра к С02 (по данным проб с задержкой дыхания). В группе взрослых гребцов время задержки дыхания в пробе Штанге связано отрицательной Зависимостью с массой тела (г=-0.56!) и ростом (г=-0.481), а в группе юных гребцов положительной (г=0.677 и г=0.415).

3. В состоянии относительного покоя у взрослых гребцов отмечается достоверно более низкое удельное потребление кислорода (5.86+0.¿0 мл/мин/кг),отражающее уровень метаболизма, по сравнению с юными гребцами (8.15+0.59 мл/мин/кг). Повышенный метаболизм у юных спортсменов обеспечивался более высоким уровнем функционирования кардиореспираторной системы и большей утилизацией 02.

4. Нарастающие условия гипоксии и гиперкапнни в функциональном тесте "возвратное дыхание" вызывали угнетение газообмена, в большей степени выраженное в группах юных гребцов и школьников. Кислородные режимы организма подростков в этих условиях, по сравнению со взрослыми гребцами, характеризовались меньшей экономичностью и эффективностью, которая определялась по соотношению уровня среднединамического АД и утилизации 02. Большая устойчивость кардиореспираторной системы к воздействию измененной газовой среды у взрослых гребцов обеспечивалась; как за счет утилизации 02, так и поддержанием необходимого уровня кровотока.

5. Реакция кардиореспираторной системы взрослых и юных гребцов з ответ на , сдвиги дыхательного гомеостаза при функциональном тесте "возвратное дыхание" и на ступенчато-возрастающую физическую нагрузку, в рамках общих функциональных сдвигов, характеризовалась преимущественной активизацией кровообращения, что отражает характер морфофункциональных изменений организма при долговременной адаптации к с ртивным тренировкам в гребле на байдарках.

6. С возрастом и повышением спортивной квалификации гребцов отмечалось смещение границ аэробного и анаэробного порогов в режим большей мощности на-

грузки с одновременным расширением зоны аэробно-анаэробного перехода, связанное с увеличением аэробной производительности.

7. Лимитирующим фактором максимальной физической работоспособности у взрослых гребцов являлось снижение эффективности кардиореспираторной системы. У юных квалифицированных гребцов таким фактором являлось снижение утилизации 02, которое не компенсировалось повышением кровообращения и легочной вентиляции до уровня взрослых гребцов. Лимитирующими факторами максимальной работоспособности в группе юных низкоквалифицированных гребцов являлись: снижение утилизации 02 н недостаточный уровень кровообращения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные результаты могут быть использованы при разработке критериев контроля и оценки функционального состояния организма гребцов разного возраста и спортивной квалификации, а также для оптимизации тренировочных занятий с учетом возрастных н индивидуальных особенностей адаптации к физическим нагрузкам.

В практике функциональной диагностики, врачебного контроля и контроля тренировочных нагрузок для определения уровня аэробного порога применять коэффициент использования кислорода (КИ02) как индикатор, характеризующий функциональные резервы организма спортсменов-гребцов.

Рекомендовать использование юными спортсменами-гребцами нагрузок субмаксимальной мощности, направленных на развитие циркуляторной системы, ограничивая при этом нагрузки с высоким анаэробным компонентом энергообеспечения.

. Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Особенности физиологической адаптации системы внешнего дыхания к напряженным физическим нагрузкам в гребном спорте // Актуальные проблемы совершенствования программы по физической культуре в университетах страны: Тез. докл. 1 Всесоюзной научно-методической конференции. - Ростов н/Дону, 1991.- С.100.

2. Резервные возможности системы внешнего дыхания студентов спортсменов при адаптации к физическим нагрузкам// Организация и методика учебного процесса, физкультурно-оздоровительной и спортивной работы: Тез. докл. II научно-ыетЬдмческой конференции. • Казань, I992.-C.95.

3. Сравнительный анализ функционального состояния студентов, занимающихся физическим воспитанием и спортом// Организация и методика учебного процесса, физкультурно-оздоровительной и спортивной работы: Тез. докл. III межуниверситетской научно-методической конференции,- Йошкар-Ола, 1994,- C.7I ( соавт. Садрнсва Г.Ф.,Семеница М.П.,Шайнидзе Г.М.).

4. Физиологические особенности адаптации карднореспираторной системы к напряженным физическим нагрузкам у юных спортсменов // Пути совершенствования физической подготовленности населения: Сборник научных статей ВУЗов Поволжья.-Йошкар-Ола, 1995.-С. 39-40.

5. Функциональные возможности карднореспираторной. системы юных спортсменов при напряженных физических нагрузках// Проблемы адаптации к мышечным нагрузкам: Сборник научных статей.- Казань, 1995,- С.71.( со-авт.Ибрагимова В.Г., Скуднякова Л.).

Двоеносов Владимир Георгиевич С Россия) "Возрастные особенности адаптации спортсменов-гребцов к напряженным физическим нагрузкам".

Проведено сравнительно-физиологическое исследование внешнего дыхания,сердечно-сосудистой системы и газообмена у 46 гребцов на байдаркам разного возраста и спортивной квалификации, а также у студентов и школьников аналогичного возраста, но не занимающихся спортом, с использованием ступенчато-возрастающей велоэргоыетри-ческой нагрузки до максимально переносимого уровня и пробы с дыханием в замкнутый объем с нарастающей гипоксией и гиперкапнией. Установлено, что в результате многолетних тренировочных занятий у спортсменов-гребцов формируется циркуляторный тип адаптации к физическим нагрузкам с преимущественной активизацией системы кровообращения. Сочетанное воздействие гипоксии и гиперкапнии вызывало угнетение газообмена, наиболее выраженное у юных гребцов и школьников.Реакция юных гребцов на сдвиги дыхательного гомеостаза и максимальную физическую нагрузку характеризовалась снижением утилизации кислорода тканями и большим напряжением кардиореспира-торной системы по сравнению со взрослыми гребцами,что явилось фактором лимитирования их физической работоспособности.Более высокая физическая работоспособность у взрослых и квалифицированных юных гребцов обеспечивалась большей рабочей производительностью дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

Dvoenosov Vladimir Georfiovich

( Russia )

"The age peculiarities of ad^.otfition to intensive physical loadings of sportpmen-rowers".

The comparative physiological observations of cardiac arid respirator systems and interchange of sases of 46 keyakists rowers of different ages and sport Lrain.ir.Ei were carried out. Ncn-sportsmen students of secondary and higher school of the same age were also examined. The findings are the following: the adaptation of cardiac and respirator systems of sportsman-rovers to physical loadings is characterized mostly by actlvi?ation of blood circulation. Tne hypoxia and hypercarbla result in oppressing the breathing, is most evident in young sportsmen and secondary school students. The reaction of voung sportsinen on t.he shifts of breathing homeostasis aid . limiting exercise is characterised by decrease of oxygen utilisation and more effort of cardiac and respirator systems in comparison with case of adult sportsmen. Such reaction in the case of young rowers became a limiting factor of their maximum efficiency. High physical capacity in the cases of young trained rovers and of adult sportsmen was provided by more function of cardioresplrator system.