Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Программа-минимум'
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: системный анализ, исследование операций, теория и методы принятия решений, теория управлен...полностью>>
'Основная образовательная программа'
Примерная основная образовательная программа основного общего образования разработана в соответствии с требованиями федерального государственного обр...полностью>>
'Документ'
Развитие международных контактов в области образования, студенческо-преподавательских и научных обменов является важным направлением в деятельности В...полностью>>
'Документ'
) Национальная политика в советской россии и ссср (1918-1953гг). Политическая борьба за утверждение курса на строительство социализма в одной стране 1...полностью>>

Возрастные изменения кардиореспираторной системы и физической работоспособности спортсменов-пловцов при нормобарической гипоксической тренировке 03. 00. 13 Физиология

Главная > Автореферат
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1

Смотреть полностью

На правах рукописи

АРБУЗОВА ОЛЕСЯ ВАЛЕНТИНОВНА

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ И ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СПОРТСМЕНОВ-ПЛОВЦОВ ПРИ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКЕ

03.00.13 – Физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ульяновск – 2009

Работа выполнена на кафедре адаптивной физической культуры Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Балыкин Михаил Васильевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Гондарева Людмила Николаевна

доктор биологических наук, профессор

Ванюшин Юрий Сергеевич

Ведущая организация: Российский Государственный

Университет Физической культуры,

спорта и туризма г. Москва

Защита состоится « 20 » ноября 2009 г. в 12 часов 30 минут, на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при ГОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» по адресу: г.Ульяновск, ул. Набережная реки Свияги, д. 106, корпус 1, ауд.703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, а 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 « ___» ___________2009 года.

Учёный секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент С.В. Пантелеев

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Современная спортивная деятельность предъявляет высокие требования к функциональной подготовке спортсмена. Тренировки в циклических видах спорта направлены на формирование специфической адаптации спортсмена к физическим нагрузкам, конечным итогом которых является спортивный результат. При этом прогрессирующее увеличение объёма и мощности физических нагрузок может привести к исчерпанию «физиологических резервов» организма, возникновению пред- и патологических состояний (Меерсон, 1975; Дембо, 1980, 1991; Гондарева, Баскаков, 2006). Исходя из вышеизложенного, актуальной проблемой спортивной физиологии и медицины является поиск дополнительных методик для расширения функциональных резервов организма, повышения специфической и неспецифической резистентности к физическим нагрузкам.

Особое место в физиологии гипоксических состояний занимают исследования тканевой гипоксии (гипоксии нагрузки), возникающей при напряженной мышечной деятельности (Филиппов, 1983; Колчинская с соавт., 1999). Установлено, что при физических нагрузках гипоксия возникает не только в скелетных мышцах, но и в висцеральных органах (Балыкин с соавт., 1994 – 2007) в результате несоответствия между кислородным запросом и возможностями систем дыхания, кровообращения и крови в доставке О2 в ткани (Колчинская, 1991 – 2008; Филиппов, 1983 – 2007; Ванюшин, Ситдиков, 1997; Балыкин, 2007). Исходя из этого, для повышения специфической устойчивости к дефициту О2 широкое применение в спортивной практике получили тренировки в условиях среднегорья и высокогорья, направленные на расширение функциональных резервов газотранспортных систем (Алипов с соавт., 1985; Филиппов, 1980; Колчинская, 1991 – 2008; Балыкин 1991 – 1998). В последние десятилетия для этих целей широко используется интервальная (прерывистая) нормобарическая гипоксия, которая предполагает дыхание гипоксическими смесями с различным содержанием О2 (Колчинская, 1993 – 2008; Волков, 1989 – 2007; Кривощёков, 2000 – 2007; Платонов, 1998). Такой тип гипоксической тренировки широко используется при подготовке спортсменов в циклических видах спорта, включая спортивное плавание (Булгакова с соавт., 1984 – 2000; Волков, 1989 – 1998, Дмитриева, 1990; Мищенко, 1990;
Моногаров, 1990; Павлик, Дьяченко, Мищенко, 2008; Kato et al., 2004).

Следует отметить, что, несмотря на широкое применение интервальной нормобарической гипоксии в спортивной практике, стандартные схемы её проведения, как правило, используются без учёта физической подготовленности, индивидуальной чувствительности к гипоксии, функциональных возможностей газотранспортных систем и возрастных особенностей спортсменов. Плавание является «молодым» видом спорта, в котором спортсмены младшего и среднего школьного возраста (10 – 15 лет) способны показать высокий спортивный результат, что возможно лишь при использовании больших по объёму и интенсивности физических нагрузок (Волков, Черемисинов, 1982; Булгакова с соавт., 1984 – 2000), которые часто приводят к дизадаптации, «истощению» физиологических функций, ухудшению спортивных результатов (Меерсон, 1975 – 1993; Пшенникова, 2008). При этом в подготовке спортсменов часто используются гипоксические воздействия, различные по своей величине и продолжительности, которые в практической деятельности пловцов применяются эмпирически, что часто приводит к ухудшению не только спортивных результатов, но и функционального состояния спортсменов.

Исходя из этого была определена цель исследования: изучить влияние нормобарических гипоксических воздействий на изменения кардиореспираторной системы и физической работоспособности спортсменов-пловцов различного возраста и квалификации.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

  1. Изучить возрастные особенности внешнего дыхания и газообмена у пловцов при различных уровнях нормобарической гипоксии.

  2. Определить характер компенсаторно-приспособительных реакций сердечно-сосудистой системы пловцов различного возраста при разных уровнях нормобарической гипоксии.

  3. Изучить характер метаболических изменений, реакции внешнего дыхания и гемодинамики у спортсменов-пловцов различного возраста и квалификации при стандартных физических нагрузках.

  4. Исследовать изменения газообмена, реакции внешнего дыхания и сердечно-сосудистой системы у пловцов различного возраста и квалификации при стандартных физических нагрузках после курса прерывистой нормобарической гипоксической тренировки.

  5. Исследовать изменения общей физической работоспособности, аэробных, анаэробных резервов организма, гипоксической и гиперкапнической устойчивости спортсменов-пловцов различного возраста и квалификации после курса прерывистой нормобарической гипоксической тренировки.

Научная новизна работы. Получены новые данные о различной чувствительности кардиореспираторной системы у пловцов 10 – 18 лет в ответ на гипоксию: высокая реактивность внешнего дыхания установлена в младшей возрастной группе (10 – 12 лет), уровень реакции гемодинамики повышен у пловцов старшего возраста (17 – 18 лет).

Впервые установлено, что двухнедельный курс прерывистой нормобарической гипоксической тренировки с 10 % О2 в ГГС способствует экономизации деятельности кардиореспираторной системы, снижению кислородной стоимости работы при стандартных физических нагрузках независимо от возраста и квалификации спортсменов пловцов.

Получены новые данные о высокой эффективности прерывистой нормобарической гипоксической тренировки в повышении общей физической работоспособности и аэробных возможностей организма пловцов различного возраста и квалификации.

Установлено, что курс прерывистой гипоксии в сочетании с плановыми плавательными тренировками является эффективным средством повышения анаэробных возможностей, гипоксической и гиперкапнической резистентности организма пловцов высокой квалификации.

Научно–практическая значимость работы. Проведённые исследования уточняют представления о влиянии прерывистой гипоксической тренировоки на физическую работоспособность, функциональные резервы организма спортсменов-пловцов различного возраста. Результаты исследования подтверждают существование возрастной чувствительности к гипоксии у спортсменов-пловцов различных возрастных групп.

Данные, полученные в ходе исследования, используются при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу «Технология физкультурно-спортивной деятельности», «Физиология спорта», «Спортивная медицина», «Физическая реабилитация», «Плавание» на кафедре адаптивной физической культуры факультета физической культуры и реабилитации ИМЭиФК УлГУ.

Результаты исследования внедрены в практическую деятельность Ульяновского центра спортивной подготовки пловцов.

Работа выполнена в рамках НИР Ульяновского государственного университета код: 02 0302 531 0365 код ГРНТИ: № 01.200. 211667 «Изучение механизмов адаптации и резистентность организма при гипоксии различного генеза».

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. При нормобаричекой гипоксии уровень реакции внешнего дыхания, газообмена и гемодинамики зависит от величины гипоксического стимула и имеет выраженные возрастные особенности.

  2. Двухнедельный курс прерывистой нормобарической гипоксии приводит к снижению кислородной стоимости работы, реактивности внешнего дыхания и гемодинамики при стандартных физических нагрузках независимо от возраста и квалификации спортсменов-пловцов.

  3. Прерывистая нормобарическая гипоксическая тренировка является эффективным средством повышения общей физической работоспособности, устойчивости к гипоксии и гиперкапнии, способствует расширению аэробных и анаэробных возможностей организма спортсменов-пловцов различного возраста и квалификации.

Апробация работы. Результаты исследования представлены на: Всероссийской научной конференции «Механизмы индивидуальной адаптации», посвящённой памяти и 100-летию профессора Владимира Антоновича Пегеля (Томск, 2006), Первой конференции молодых учёных медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов (Ульяновск, 2007), 42-ой научно-практической межрегиональной конференции врачей Ульяновской области «Модернизация здравоохранения и современные вопросы практической медицины» (Ульяновск, 2007), Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2007, 2009), первом региональном форуме работников образования и здравоохранения Ульяновской области «Здоровье школьника» (Ульяновск, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Интеграция инновационных систем и технологий в процессе физического воспитания молодёжи» (Ульяновск, 2008), второй Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики физической культуры и спорта» (Ульяновск, 2008).

Публикации. По материалам диссертации было опубликовано 14 работ, из них две в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 156 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 7 рисунками и
9 таблицами. Список литературы включает 299 источников, из них 105 зарубежных и
194 отечественных автора.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. В исследовании приняли участие 76 спортсменов мужского пола, в возрасте 10 – 18 лет, занимающиеся плаванием в спортивной секции при центре спортивной подготовки и имеющие спортивные разряды от первого юношеского до мастера спорта, прошедшие предварительное медицинское обследование на базе областного врачебно-физкультурного диспансера.

В ходе обследования испытуемые были разделены на три возрастные группы согласно возрастной классификации (Хрипкова, Антропова, Фарбер, 1990): 10 – 12 лет – второе детство (младшая возрастная группа); 13 – 15 лет – подростки (средняя возрастная группа) и 17 – 18 лет – юноши (старшая возрастная группа). Исследуемые в группе 10 – 12 лет имели первый юношеский и третий взрослый разряды; 13 – 15 лет – второй и первый взрослый разряды; группа испытуемых 17 – 18 лет имела разряды кандидата в мастера спорта и мастера спорта. Стаж занятий в спортивной секции исследуемых спортсменов 10 – 12 лет составил 2 – 4 года; 13 – 15 лет – от 3 до 6 лет; 17 – 18 лет – от 7 до 10 лет. Средние показатели массы тела в младшей возрастной группе составили 40,5±2,7 кг, в средней возрастной группе – 53,9±3,1 кг, в старшей группе – 68,2±3,8 кг.

Исследования проводились на базе лаборатории Ульяновского государственного университета во второй половине дня, при температуре воздуха 18 – 20º С. Изучаемые показатели измерялись в состоянии относительного мышечного покоя, после 15 – 20 минут привыкания к условиям лаборатории и получения испытуемыми методических указаний по проведению процедур и регистрации показателей.

В соответствии с задачами исследование было построено по блокам.

Первый блок включал в себя изучение реакции кардиореспираторной системы пловцов на воздействие ступенчато-возрастающей гипоксии и определение оптимального режима нормобарической гипоксии для проведения прерывистой нормобарической гипоксической тренировки (ПНГТ).

В рамках второго блока исследования проводилась двухнедельная нормобарическая гипоксическая тренировка и изучение влияния ПНГТ на кардиореспираторную систему и физическую работоспособность испытуемых.

Нормобарическая гипоксия моделировалась с помощью гипоксикатора «Тибет – 4» (Сертификат соответствия № РОСС US. ИМО4.АО4336 от 27.11 2003 г., Россия, г. Новосибирск). В рамках первого блока исследований была проведена оценка влияния ступенчато-возрастающей гипоксии (дыхание газовыми смесями с содержанием кислорода 18, 15, 13, 10, 8 %, с пребыванием на каждой ступени в течение 5-ти минут и
5-ти минутным отдыхом) на реакции внешнего дыхания, газообмена и гемодинамики.

Во время исследования фиксировались: систолическое (Рs) и диастолическое (Рd) артериальное давление, частота сердечных сокращений (HR), частота дыхания (f), минутный объём дыхания (VЕ), дыхательный объём (VТ), жизненная ёмкость лёгких (Vс), форсированная жизненная ёмкость лёгких (FVс), потребление кислорода (VО2) и выделение углекислого газа (VСО2), насыщение артериальной крови кислородом (SaО2), систолический (Qs) и минутный (Q) объёмы сердца. Показатели регистрировались исходно и на 5-х минутах дыхания ГГС.

По результатам исследования был выбран оптимальный режим гипоксической тренировки, который предполагал использование ГГС с 10 % содержанием кислорода.

Прерывистая нормобарическая гипоксическая тренировка проводилась в течение двух недель по схеме: 5 минут дыхание гипоксической газовой смесью (ГГС) с 10 % содержанием кислорода, 5 минут дыхание атмосферным воздухом. Сеанс включал в себя 6 повторений. Гипоксическая тренировка проводилась ежедневно в течение 14 дней на фоне плановых плавательных нагрузок, которые соответствовали предсоревновательному периоду подготовки спортсменов.

Спирографические измерения проводились на спирографе СМП – 21/01 (Россия). Уровень потребления кислорода (VО2) и выделение углекислого газа (VСО2) определялись с использованием газоанализатора «Спиролит-2» (Германия). Тип энергообмена исследуемых определялся по значению дыхательного коэффициента (RQ), который вычислялся как соотношение VСО2 / VО2. Экономичность кислородных режимов определялась по значению вентиляционного эквивалента (VЕ), который рассчитывался как отношение показателей минутного объёма дыхания к потреблению кислорода.

Артериальное давление определялось общепринятым методом Рива-Рочи в модификации Н.С. Короткова с использованием тонометра МТ – 20 (США). Частота сердечных сокращений и уровень кислородного насыщения крови измерялись пульсовым оксигемометром SO 3 DX (USA) модель Mini SpО2. Систолический и минутный объём сердца определяли в соответствии с рекомендациями Н.С. Романцевой
(Колчинская, 1973), с учётом возрастных особенностей исследуемых.

Для оценки реактивности внешнего дыхания и гемодинамики использовалась стандартная физическая нагрузка, которая включала в себя велоэргометрический тест с VО2 70 % от должного максимального потребления кислорода (Карпман, 1988, Белоцерковский, 2005). Средние показатели мощности нагрузки с 70 % от должного максимального потребления кислорода составляли: в младшей возрастной группе 120 – 130 Вт, в средней 140 – 150 Вт, в старшей 200 – 210 Вт.

Уровень аэробных возможностей организма оценивался по показателям теста PWC170 в модификации В.Л. Карпмана (1988) с последующим расчётом максимального потребления кислорода (maxVo2). Мощность нагрузок задавалась по значению должного максимального потребления кислорода и рассчитывалась (1 Вт/1кг массы тела) в соответствии с рекомендациями В.Л. Карпмана (1988), с учётом возрастных особенностей и спортивной подготовленности испытуемых.

Уровень анаэробных возможностей оценивался по показателям 1-минутного теста (Карпман, 1988).

Для определения способности спортсменов противостоять недостатку кислорода в исследовании использовались функциональные пробы Штанге и Генчи (Геселевич, 1981). Пробы проводились в состоянии относительного мышечного покоя до и после применения двухнедельной ПНГТ.

Измерение массы тела испытуемых производилось при помощи медицинских весов (Россия), длина тела регистрировалась ростомером.

Статистическая обработка данных для расчёта средней величины показателей и критерия достоверности (t) Стьюдента проводилась с использованием компьютерной программы Statistika 5.5, МS Exel 2003, адаптированной для биологических исследований. В качестве достоверности оценки результатов использовались вероятности p < 0.05;
p < 0.01; p < 0.001, принятые в биологических исследованиях (Лакин, 1990).

III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

  1. Реакции внешнего дыхания и системы кровообращения на однократную ступенчато-возрастающую нормобарическую гипоксию
    у спортсменов-пловцов различного возраста

Исходя из задач первого этапа, было проведено исследование по определению возрастной реактивности кардиореспираторной системы и индивидуальной устойчивости спортсменов к различным режимам гипоксического воздействия. Исследование включало в себя ступенчатое снижение содержания О2 в ГГС (18 – 15 – 13 – 10 – 8 %) с пребыванием на каждой ступени в течение пяти минут и пятиминутным дыханием атмосферным воздухом.

Результаты исследования показали, что при дыхании гипоксическими газовыми смесями насыщение крови О2 у спортсменов пловцов снижается в зависимости от содержания О2 в ГГС (рис.1).

Установлено, что выраженное снижение SaО2 в средней и старшей возрастных группах происходит при дыхании ГГС с 15 – 13 % О2 (p < 0.01). При этом уровень насыщения артериальной крови О2 в младшей возрастной группе остаётся на достаточно высоком уровне (96,6 ±0,4 %). Дыхание ГГС с 10 % О2 способствует существенному снижению SaО2 во всех возрастных группах, причём в младшей возрастной группе SaО2 сохраняется на более высоком уровне, а при ГГС 8 % О2 SaО2 во всех возрастных группах выравнивается, снижаясь примерно до одинакового уровня (p < 0.01).

Эти данные свидетельствуют, что при равных условиях в младшей возрастной группе имеет место более высокое сродство гемоглобина к кислороду, поскольку при снижении РО2 во вдыхаемом воздухе и артериальной крови при ГГС 15 – 13 – 10 % О2 SaО2 падает в меньшей степени, что указывает на сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево и является эффективной реакцией компенсации гипоксической гипоксии (Балыкин, 1988,1998).

Результаты исследования показали, что наиболее высокий уровень потребления кислорода в расчёте на килограмм массы тела при нормоксии (контроль) отмечается в младшей возрастной группе, что, очевидно, связано с возрастными особенностями развития исследуемых (Колчинская, 1973). Относительно низкий уровень VО2 в контроле установлен у 17 – 18 летних спортсменов, что, по-видимому, связано с их высокой тренированностью, которая предполагает снижение базального метаболизма и уровня VО2 в покое (Колчинская, 1973).

Рис.1. Возрастная динамика насыщения артериальной крови кислородом у пловцов при различных режимах нормобарической гипоксии

(*– достоверность различий по сравнению с контролем p < 0.05)

По мере снижения содержания О2 во вдыхаемом воздухе потребление О2 во всех возрастных группах увеличивается. При этом наиболее выраженное увеличение VО2 при всех уровнях ГГС отмечается в младшей возрастной группе и менее выраженное – в старшей. Дыхание гипоксическими смесями с пониженным содержанием кислорода сопровождается повышением уровня выведения углекислого газа во всех группах, что связано с гипервентиляцией в ответ на снижение О2 во вдыхаемом воздухе (табл. 1). Динамика VСО2 соответствует изменениям потребления О2, описанным выше. При этом соотношение VСО2/VО2 позволяет оценить характер метаболических процессов при действии возрастающей нормобарической гипоксии (рис. 2).

Установлено, что при нормоксии дыхательный коэффициент в младшей и средней группах составляет меньше 1, что соответствует наличию смешанного жирового и белкового обмена веществ и подтверждается литературными данными, характеризующими период пре- и пубертата как этап активного использования белков при наличии положительного азотистого равновесия (Лауэр, Колчинская, 1975; Сонькин, 2007), сопряжённых с активным ростом и пластическими процессами в органах и тканях развивающегося организма. Регулярные ежедневные тренировки активизируют процессы жирового обмена у спортсменов 10 – 15 лет как резервного источника энергии. В старшей возрастной группе величина RQ близка к единице, что указывает на преобладание углеводного обмена веществ (рис. 2).

.

Таблица 1

Возрастные изменения газообмена, внешнего дыхания и гемодинамики у пловцов при различных уровнях нормобарической гипоксии

(M ± m)

Показатели

Содержание О2 в газовой смеси ( %)

20,8 (контроль)

13

10

8

10 - 12

лет

13 – 15 лет

17 – 18

лет

10 - 12

лет

13 – 15 лет

17 – 18

лет

10 - 12

лет

13 – 15

лет

17 – 18

лет

10 - 12

лет

13 – 15

лет

17 – 18

лет

2,

мл/ мин кг

6,01

±0,25

4,34

±0,28

3,52

±0,21

18,35

±1,92***

13,86

±0,87***

7,07

±0,86**

20,57

±2,66***

16,23

±1,92***

7,11

±0,99**

25,67

±2,98***

17,73

±1,96***

8,59

±1,17**

VСО2,

мл/ мин кг

4,8

±0,1

3,6

±0,1

3,2

±0,2

14,4

±0,3***

10,1

±0,4***

6,6

±0,9**

15,3

±1,5***

11,2

±1,2***

7,1

±0,9***

15,7

±1,1***

12,7

±1,3***

8,2

±1,2**

VЕ,

мл/мин кг

108,6

±12,7

81,6

±11,5

82,0

±9,8

323,5

±25,6***

220,1

±29,0***

177,7

±21,9**

323,5

±28,8***

248,9

±36,7***

193,6

±19,4***

330,8

±35,1***

263,4

±41,8***

195,1

±24,6***

f, в мин

18,8

±1,1

14,5

±0,7

12,5

±0,6

20,0

±1,6

16,1

±0,9

15,5

±1,1*

20,2

±1,7

16,3

±0,8

15,1

±1,7

21,2

±1,8

15,3

±0,1

16,3

±2,0

Vт, л

0,23

±0,06

0,32

±0,05

0,46

±0,1

0,64

±0,06***

0,75

±0,1**

0,82

±0,13*

0,64

±0,04***

0,83

±0,09***

0,8

±0,12*

0,62

±0,06***

0,95

±0,11**

0,84

±0,15*

HR,

уд/мин

70,3

±3,1

62,6

±2,0

58,4

±2,4

81,0

±4,5

79,6

±1,8***

78,4

±3,6***

87,4

±3,2**

83,9

±2,3***

80,8

±4,1***

93,3

±5,8**

85,4

±4,5***

82,1

±3,7***

Qs, мл

39,8

±2,2

43,4

±1,8

60,1

±1,5

45,2

±3,5

52,0

±2,1**

61,5

±2,7

43,1

±2,2

50,4

±1,5**

54,9

±2,3

44,5

±2,9

50,1

±1,3**

58,1

±3,6

Q,

мл/ мин кг

69,8

±3,6

62,9

±3,6

60,4

±2,7

80,2

±6,5

77,4

±4,3*

73,6

±4,2*

84,2

±4,1*

80,2

±5,2*

76,4

±5,2*

86,8

±7,2*

80,8

±3,8**

80,5

±7,1*

Примечание: здесь и далее * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001 – значимость различий с контролем

Рис. 2. Возрастные изменения дыхательного коэффициента у пловцов при различных уровнях нормобарической гипоксии

(* – достоверность различий по сравнению с контролем при p < 0.05)

Снижение О2 в ГГС с 18 до 8 % сопровождается интенсификацией жирового обмена у спортсменов 10 – 12 и 13 – 15 лет и сохранением углеводного обмена веществ у 17 – 18-летних спортсменов. При этом установлено, что снижение содержания О2 в вдыхаемом воздухе сопровождается повышением уровня метаболических процессов и потребления О2 во всех возрастных группах в зависимости от гипоксического стимула (табл. 1).

При сопоставлении этих данных оказалось, что наиболее выраженное увеличение VО2 при всех режимах гипоксического воздействия отмечается в младшей и средней возрастных группах. Известно, что для детей и подростков 10 – 15 лет, характерно наличие высокого базального метаболизма и VО2 (Колчинская, 1973), сопряженных с уровнем пластических процессов. Можно полагать, что высокий кислородный запрос в этих группах определяет характер метаболических реакций на гипоксию и изменения газотранспортных систем, обеспечивающих доставку О2 в органы и ткани.

Результаты исследования показали, что наряду с высоким приростом VО2 в младшей и средней возрастных группах (10 – 12 и 13 – 15 лет) отмечается сравнительно высокий прирост лёгочной вентиляции при всех уровнях нормобарической гипоксии
(рис. 3). Эти данные указывают на сравнительно высокую чувствительность дыхательного центра к гипоксии у детей младшей и средней возрастных групп, определяющих вентиляторный ответ при всех уровнях гипоксического воздействия. В старшей возрастной группе вентиляторные изменения выражены в меньшей степени, что, очевидно, связано не только с возрастными особенностями, но и с тренированностью спортсменов, по мере формирования которой понижается чувствительность дыхательного центра к гипоксии и гиперкапнии (Исаев, 1982; Бреслав, 1981, 2007). Это, по-видимому, определяет и паттерны дыхания в старшей возрастной группе при гипоксии (табл. 1). Так, при меньшем приросте лёгочной вентиляции у старших пловцов отмечается сравнительно высокий дыхательный объём при низкой частоте дыхания.

Таким образом, различия в степени увеличения потребления О2 , выделения СО2 и лёгочной вентиляции при нормобарической гипоксии 18 – 15 – 13 – 10 – 8 % О2 в ГГС свидетельствуют о повышенной реактивности функций внешнего дыхания и газообмена в младшей возрастной группе и сравнительно низкой вентиляторной чувствительности к гипоксии квалифицированных спортсменов.

VЕ, л/мин

Рис. 3. Изменения минутного объёма дыхания у пловцов различных возрастных групп

при различных режимах нормобарической гипоксии

(* – достоверность различий по сравнению с контролем при p < 0.05)

При воздействии нормобарической гипоксии 18 – 15 – 13 – 10 – 8 % О2 отмечались различия в поддержании необходимого уровня кислородного обеспечения организма со стороны сердечно-сосудистой системы пловцов 10 – 18 лет (табл. 1).

Уровень систолического давления у спортсменов младшей возрастной группы (контроль) достоверно ниже, чем в старшей группе (p < 0.01), однако находится в пределах возрастных норм (табл. 3). Уровень диастолического артериального давления во всех возрастных группах практически не различается и находится в пределах возрастных физиологических норм (Доскин с соавт., 1997).

Относительная величина минутного объёма кровообращения (в контроле) во всех группах мало отличается друг от друга, однако частота сердечных сокращений и систолический объём сердца имеют свои особенности (табл.1). При сравнительно низкой частоте сердечных сокращений в старшей возрастной группе систолический объём крови в 1,5 раза и на 38,5 % превышает данные в младшей и средней возрастных группах
(p < 0.001) соответственно.

Во всех возрастных группах в состоянии мышечного покоя отмечалась низкая частота сердечных сокращений по сравнению с физиологическими нормами (Доскин,
с соват, 1997), что, по-видимому, является результатом высокой тренированности спортсменов и экономизации работы сердца (Шагинян, 1997; Белоцерковский, 2005).

Оценка реакции основных показателей гемодинамики у пловцов при возрастающей гипоксической гипоксии (табл. 1) свидетельствует, что в младшей возрастной группе достоверное увеличение минутного объёма крови происходит при дыхании ГГС с 10 % О2, а в старшей возрастной группе «порог» изменения гемодинамики отмечается при дыхании ГГС с 13 % О2. При этом достоверное увеличение частоты сердечных сокращений в младшей возрастной группе происходит при ГГС с 10 % О2, тогда как в средней и старшей возрастных группах частота сердечных сокращений увеличивается при ГГС с 13 % О2. Сравнительно небольшой рост систолического объёма крови отмечается в младшей возрастной группе. Эти данные свидетельствуют о низкой реактивности гемодинамики в младшей возрастной группе. При сопоставлении этих данных с уровнем VО2, который был наиболее высоким в младшей возрастной группе при гипоксических воздействиях, можно полагать, что причиной этого

является повышенная способность тканей к утилизации О2 из крови при низкой реактивности сердечно-сосудистой системы (Колчинская, 1973).

Полученные данные свидетельствуют о сравнительно высокой реактивности гемодинамики при возрастающей гипоксии у пловцов старшей возрастной группы и относительно низкой реактивности у пловцов младшего возраста.

Результаты исследования показали наличие прямой зависимости изменений газового состава воздуха и реактивности кардиореспираторной системы у пловцов всех возрастных групп. Снижение содержания О2 во вдыхаемом воздухе приводит к повышению уровня метаболических процессов и усилению функции внешнего дыхания. При этом установлена повышенная реактивность внешнего дыхания и газообмена в младшей возрастной группе и низкая вентиляторная чувствительность к гипоксии у квалифицированных спортсменов.

Использование ступенчато-возрастающей гипоксической нагрузки с различным содержанием кислорода в гипоксической газовой смеси привело к заключению о том, что воздействие ГГС с 13 % О2, являясь «пороговой» величиной, приводит к незначительным изменениям со стороны газотранспортных систем организма, а воздействие ГГС с 8 % О2 является раздражителем, близким к критическому уровню напряжения всех кислородотранспортных систем организма, и поэтому было исключено как возможный режим для проведения прерывистой нормобарической гипоксической тренировки. Исходя из реакции кардиореспираторной системы пловцов на ступенчато-возрастающую гипоксию, был выбран оптимальный режим ПНГТ с 10 % содержанием кислорода в гиопоксической газовой смеси.

II. Внешнее дыхание и газообмен у спортсменов-пловцов различных возрастных групп после курса прерывистой нормобарической гипоксической тренировки

Для решения задач второго блока было проведено исследование влияния двухнедельной прерывистой нормобарической гипоксической тренировки на состояние внешнего дыхания и газообмен пловцов различных возрастных групп (табл. 2).

Результаты исследования показали, что в состоянии относительного мышечного покоя основные показатели газообмена и внешнего дыхания существенно не изменяются при сохраняющихся возрастных различиях в группах (табл. 2). Для оценки возрастных изменений функций внешнего дыхания в результате гипоксического тренинга испытуемые всех возрастных групп выполняли стандартную велоэргометрическую нагрузку мощностью 70 % от должного уровня VО2 max. Результаты исследования показали, что до гипоксичского тренинга стандартная велоэргометрическая нагрузка сопровождалась сравнительно высоким уровнем VО2 в младшей возрастной группе, снижаясь по мере увеличения возраста и тренированности спортсменов. Эти данные свидетельствуют о высокой кислородной стоимости стандартной нагрузки у спортсменов младшего возраста и её снижении в средней и старшей возрастных группах, что можно оценить как следствие возрастных особенностей, так и результат тренированности высококвалифицированных спортсменов старшего возраста. Подтверждением этого могут служить более выраженные изменения лёгочной вентиляции и частоты дыхания у спортсменов младшего возраста на стандартную нагрузку. У спортсменов средней и старшей группы прирост минутной вентиляции лёгких был выражен в меньшей степени, причём это увеличение достигалось за счёт объёмных показателей в результате выраженного увеличения дыхательного объёма (табл. 2).

Курс прерывистой нормобарической гипоксии приводит к незначительным изменениям внешнего дыхания и газообмена, которые имеют определённые возрастные различия.

Таблица 2

Изменения газообмена у пловцов различного возраста до и после двухнедельного курса ПНГТ в покое и при стандартной физической нагрузке (M ± m)

Показатели

10 – 12 лет

13 – 15 лет

17 – 18 лет

2,

мл/ мин кг

до ПНГТ

в покое

6,0±0,1

4,3±0,3

3,5±0,08

после нагрузки

45,1±4,4###

38,2±2,7###

30,8±2,6###

после ПНГТ

в покое

5,7±0,09*

5,1±0,2*

3,8±0,1*

после нагрузки

33,5±2,2*###

30,2±3,7###

26,8±2,8###

VСО2 ,

мл/мин кг

до ПНГТ

в покое

4,8±0,2

3,6±0,2

3,2±0,2

после нагрузки

44,3±3,0###

38,7±1,9###

25,2±3,7###

после ПНГТ

в покое

4,6±0,3

4,4±0,2*

3,8±0,1*

после нагрузки

34,1±2,0*###

30,7±2,1*###

26,9±2,2###

RQ, у е

до ПНГТ

в покое

0,75±0,04

0,89±0,01

0,92±0,03

после нагрузки

0,98±0,02###

1,02±0,04##

0,9±0,02

после ПНГТ

в покое

0,84 ±0,01*

0,87±0,02

0,92±0,04

после нагрузки

1,02±0,03###

1,01±0,05#

1,01±0,03*

VЕ,

мл/мин кг

до ПНГТ

в покое

108,6±12,7

81,6±11,5

82,0±9,8

после нагрузки

948,1±89,1###

606,7±71,1###

848,2±130,4###

после ПНГТ

в покое

108,6±10,9

92,8±15,2

88,1±11,3

после нагрузки

671,7±102,8###

562,1±121,6##

690,8±104,5###

Vт, л

до ПНГТ

в покое

0,23±0,14

0,32±0,05

0,46±0,1

после нагрузки

1,32±0,1###

1,49±0,1###

2,19±0,11###

после ПНГТ

в покое

0,23±0,11

0,34±0,06

0,51±0,07

после нагрузки

1,06±0,01*###

1,46±0,1###

2,07±0,13###

f, в мин

До ПНГТ

в покое

18,8±1,1

14,5±0,7

12,5±0,6

после нагрузки

32,3±4,6#

22,9±1,2###

27,5±2,8###

после ПНГТ

в покое

19,1±1,3

14,9±0,4

12,0±0,8

после нагрузки

27,0±3,1#

22,8±1,1###

29,2±3,8###

Примечание: * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001 – значимость различий с данными до ПНГТ

# p < 0.05; ## p < 0.01; ###p < 0.001 – значимость различий с данными по сравнению с покоем до и после ПНГТ

Установлено, что после курса ПНГТ в состоянии относительного мышечного покоя VО2 в младшей группе достоверно снижается, в средней и старшей группах пловцов достоверно увеличивается (табл. 2). При этом, если в средней и старшей возрастных группах дыхательный коэффициент не изменяется, то у пловцов младшего возраста RQ увеличивается и указывает на переход к смешанному углеводно-жировому обмену.

Выраженные изменения газообмена и внешнего дыхания после курса ПНГТ прослеживаются при функциональных нагрузках.

Результаты исследования показали, что после курса ПНГТ потребление О2 при стандартных нагрузках снижается в младшей возрастной группе на 25,7 % (p < 0.05), в средней – на 20,9 % и старшей – на 12,9 %. Эти данные свидетельствуют о снижении кислородной стоимости стандартной по мощности физической нагрузки во всех возрастных группах. При этом наиболее выраженный эффект ПНГТ отмечается в младшей и средней возрастных группах, что, можно полагать, связано с тренированностью спортсменов старшей возрастной группы и их высокой резистентностью к гипоксии, возникающей в процессе длительных занятий спортом.

Результаты исследования показали, что снижение кислородной стоимости стандартной нагрузки сопровождалось изменениями реактивности внешнего дыхания на функциональную пробу.

После курса ПНГТ прирост и абсолютная величина лёгочной вентиляции при физической нагрузке оказались достоверно сниженными по сравнению с исходным уровнем во всех возрастных группах.

Результаты приводят к заключению, что двухнедельный курс прерывистой нормобарической гипоксии оказывает влияние на метаболические процессы в тканях, расширяет аэробные возможности организма, изменяет чувствительность дыхательного центра к гипоксии, которые определяют снижение кислородной стоимости нагрузки во всех возрастных группах пловцов.

III. Изменения гемодинамики после курса прерывистой нормобарической гипоксической тренировки у спортсменов-пловцов различного возраста

Наряду с внешним дыханием, важным компонентом компенсации острой гипоксии является сердечно-сосудистая система, определяющая доставку О2 в органы и ткани (Колчинская, 1982). Известно, что при длительных и сильных гипоксических воздействиях в органах и тканях происходят структурные изменения микроциркуляторного русла, характеризующиеся пролиферацией капилляров, увеличением площади их поверхности, снижением диффузионных расстояний для О2, что существенно изменяет показатели системной гемодинамики в покое и при физических нагрузках (Балыкин с соавт., 1983 – 2008; Воротникова с соавт., 2005, 2007; Макарова с соавт., 2008).

Исследования артериального давления, проведённые во время стандартных физических нагрузок до курса ПНГТ, свидетельствуют о нормотоническом типе реакции у спортсменов всех возрастных групп. При этом систолическое давление закономерно увеличивается (p < 0.001) при неизменном (в младшей группе) или незначительно сниженном (в средней и старшей возрастных группах (p < 0.05)) диастолическом давлении (табл. 3).

После курса ПНГТ в состоянии физиологического покоя существенных изменений артериального давления не происходит во всех исследуемых группах.

При физических нагрузках динамика Ps и Pd практически не отличается от данных, отмеченных в группах до курса ПНГТ, и соответствует нормотоническому типу.

Минутный объём кровообращения является интегральным показателем функций сердечно-сосудистой системы, определяющим доставку О2 в органы и ткани в соответствии с кислородным запросом организма.

Таблица 3

Изменения системной гемодинамики у пловцов в покое и после стандартной физической нагрузки до и после двухнедельного

курса ПНГТ с 10 % содержанием О2 в ГГС (M ±m)

Показатели

10 – 12 лет

13 – 15 лет

17 – 18 лет

Ps,

мм рт ст

до ПНГТ

в покое

106,6±2,8

116,5±1,3

121,4±2,6

после нагрузки

140,2±5,5***

132,6±3,4***

168,3±7,0***

после ПНГТ

в покое

106,3±1,2

111,5±1,4#

121,6±3,1

после нагрузки

140,2±5,3***

130,3±2,8***

156,6±2,1***

Pd,

мм рт ст

до ПНГТ

в покое

61,4±2,9

65,3±1,1

60,3±1,4

после нагрузки

59,8±2,0

60,6±1,9*

55,3±1,8*

после ПНГТ

в покое

60,2±1,9

62,3±2,3

61,3±3,0

после нагрузки

60,2±2,3

60,3±2,5

53,3±3,0

HR,

уд/мин

до ПНГТ

в покое

72,7±3,5

60,1±2,3

56,3±2,1

после нагрузки

168,8±4,0***

161,7±3,4***

172,5±3,5***

после ПНГТ

в покое

69,3±0,6

62,8±1,3

52,0±3,2

после нагрузки

160,2±3,6***

154,3±3,0***

160,4±4,3***#

Qs, мл

до ПНГТ

в покое

39,8±3,1

43,5±2,7

58,1±1,5

после нагрузки

50,9±3,4*

55,1±1,9**

97,5±6,9***

после ПНГТ

в покое

40,6±2,3

45,9±3,2

60,8±2,1

после нагрузки

52,1±4,3*

52,4±2,3

80,4±3,6***#

Q, мл/мин кг

до ПНГТ

в покое

77,5±4,0

56,1±5,3

60,4±2,7

после нагрузки

194,2±17,1***

196,0±10,2***

230,7±15,8***

после ПНГТ

в покое

78,7±4,9

58,7±3,2

61,5±3,3

после нагрузки

179,5±27,1**

168,7±7,1***#

175,4±16,9***#

Примечание: * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001 – достоверность различий по сравнению с покоем;

# p < 0.05; ## p < 0.01 – достоверность различий по сравнению с данными до ПНГТ

Результаты исследования показали, что до курса ПНГТ в состоянии относительного мышечного покоя наиболее высокий относительный уровень Q отмечается в младшей возрастной группе (табл. 3), который соответствует более высокому уровню VО2 (Табл.2) у 10 – 12-летних пловцов и связан с повышенным уровнем метаболических процессов (Колчинская, 1973).

Результаты исследования показали, что до курса ПНГТ минутный объём кровообращения при стандартных нагрузках закономерно увеличивается в младшей возрастной группе в 2,5 раза (p < 0,001), в средней – в 3,5 раза (p < 0,001) и у старших спортсменов – в 3,8 раза (p < 0,001). При этом высокий уровень Q в старшей возрастной группе сопровождается существенным увеличением систолического объёма и частоты сердечных сокращений по сравнению с другими группами, что в конечном итоге приводит к отмеченному уровню Q.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что наибольшие изменения системной гемодинамики при стандартных физических нагрузках отмечаются в старшей возрастной группе.

После курса ПНГТ существенных изменений системной гемодинамики в состоянии относительного мышечного покоя не отмечается во всех исследуемых группах, однако при стандартных физических нагрузках имеют место значительные количественные изменения отдельных показателей (табл. 3). Так, при стандартной физической нагрузке уровень минутного объёма кровообращения закономерно увеличивается во всех возрастных группах, однако количественно его уровень оказался сниженным по сравнению с контролем (до курса ПНГТ) на 7,6 % в младшей возрастной группе, на 13,9 % и 23,9 % (p < 0,05) у спортсменов средней и старшей возрастных групп.

Во всех возрастных группах отмечена тенденция к снижению частоты сердечных сокращений при стандартной нагрузке, наиболее выраженная в старшей возрастной группе (12,1 уд/мин, (p < 0,05)). Известно, что снижение уровня компенсаторно-приспособительных реакций при стандартных физических нагрузках свидетельствует об «экономизации» функций сердечно-сосудистой систем (Карпман с соавт., 1993; Меерсон, Пшенникова, 1988).

Таким образом, сравнительно низкий уровень минутного объёма кровообращения и частоты сердечных сокращений при стандартных физических нагрузках после курса ПНГТ приводит к заключению о снижении реактивности и повышении экономичности системной гемодинамики у спортсменов-пловцов независимо от возраста и квалификации.

IV. Возрастные изменения аэробных и анаэробных резервов организма пловцов после курса прерывистой нормобарической гипоксической тренировки

В литературе имеются многочисленные сведения об эффективном использовании хронической (природной) и прерывистой (экспериментальной) гипоксии для повышения физической работоспособности спортсменов (Алипов, 1985; Агаджанян, 2001; Тимушкин, 2007; Кривощёков, 2007 и др.). Однако изучению этих вопросов в онтогенезе при гипоксических воздействиях посвящены единичные исследования (Колчинская, 1973).

Известно, что критерием оценки общей физической работоспособности является уровень максимального потребления О2 (Карпман, 1985; Белоцерковский, 2005), который зависит от функциональных резервов системы дыхания, кровообращения и крови (Карпман, 1985).

Результаты исследования показали, что уровень maxVo2 существенно различается у спортсменов-пловцов в исследуемых возрастных группах (табл. 4).

Так, наиболее высокий уровень maxVo2 был установлен в старшей возрастной группе, превышая его значения в средней и младшей группах пловцов на 14,2 % (p < 0.05) и 46,9 % (p < 0.001) соответственно.

Таблица 4

Изменения аэробных и анаэробных возможностей пловцов различных возрастных групп до и после двухнедельного курса ПНГТ с 10 % О2 в ГГС (M±m)

Показатели

Возраст испытуемых

10 – 12 лет

13 – 15 лет

17 – 18 лет

PWC 170,

Вт

до ПНГТ

114,3±3,4

169,7±2,6

205,3±12,5

после ПНГТ

123,3±2,0*

184,1±6,1*

243,9±12,0*

maxVo2,

мл/мин

до ПНГТ

2626,9

±17,2

3380,7

±47,4

3860,7

±22,9

после ПНГТ

2748,9

±16,6***

3577,4

±35,6**

4391,0

±52,8***

maxVo2,

мл/мин кг

до ПНГТ

65,6±1,0

70,4±1,4

56,7±0,4

после ПНГТ

68,7±0,9*

74,5±1,1*

64,5±0,5***

Wан,

Вт/мин

до ПНГТ

258,4±10,1

410,2±18,9

531,8±40,2

после ПНГТ

287,6±9,1*

465,7±15,0*

664,0±32,2*

Wан,

Вт/мин кг

до ПНГТ

6,0±0,2

7,5±0,3

7,9±0,5

после ПНГТ

7,1±0,4*

8,4±0,2*

9,7±0,3*

Примечание: * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001 – достоверность различий с данными до ПНГТ

Подобные результаты получены и при проведении теста PWC 170, характеризующего уровень физической работоспособности спортсменов. Установлено, что уровень физической работоспособности в старшей группе пловцов на 20,9 % (p < 0.05) и 79,6 % (p < 0.001) превышает данные в средней и младшей возрастных группах. Полученные данные вполне закономерны, учитывая высокую квалификацию и тренированность спортсменов (17 – 18 лет). При пересчёте maxVo2 на массу тела эти показатели нивелируются. Оказалось, что наиболее высокий уровень maxVo2 отмечается в средней и младшей возрастных группах (табл. 4), учитывая сравнительно низкую массу тела исследуемых. В литературе имеются сведения о высоких аэробных возможностях организма детей и подростков в возрасте 10 – 14 лет, которые связаны с особенностями развития висцеральных и соматических органов, преимущественным развитием красных мышечных волокон в скелетных мышцах, в которых преобладают окислительные пути ресинтеза АТФ и т.д. (Корниенко с соавт., 2007). Можно полагать, что морфофункциональные особенности детей и подростков 10 – 14 лет, определяющие их высокие аэробные возможности, лежат в основе сравнительно низких значений анаэробной производительности спортсменов младшего возраста. Так, установлено, что абсолютный уровень анаэробной производительности в старшей возрастной группе в 2,05 раза (p < 0.001) и на 29,6 % (p < 0.01) превышает показатели, отмеченные в младшей и средней группах спортсменов. Подобные результаты получены и при оценке относительных показателей анаэробной производительности спортсменов. Наиболее высокий уровень Wан в расчете на кг массы тела отмечался в старшей группе и на 31,6 % (р < 0.05) превышал данные у спортсменов младшего возраста, практически не отличаясь от показателей в средней возрастной группе. Можно полагать, что возрастные особенности спортсменов лежат в основе установленных различий их гипоксически-гиперкапнической устойчивости (табл. 5).

Пробы Штанге и Генчи показали, что время задержки дыхания на вдохе и выдохе было наибольшим в старшей возрастной группе и снижалось в зависимости от возраста.

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют о высоких аэробных возможностях организма спортсменов средней и младшей возрастных групп при повышенных анаэробных возможностях и гипоксически-гиперкапнической резистентности пловцов старшего возраста (17 – 18 лет). Поскольку прерывистая гипоксическая тренировка приводит к выраженным изменениям тканевого метаболизма, гомеостаза, функций внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы и крови, в рамках рабочей гипотезы предполагалось, что ее использование может привести к изменениям аэробно-анаэробных резервов и резистентности организма спортсменов всех возрастных групп.

Таблица 5

Изменения устойчивости к гипоксичски – гиперкапническим стимулам у пловцов различного возраста до и после курса ПНГТ с 10 % содержанием О2 в ГГС (M ± m)

Показатели

Возраст испытуемых

10 – 12 лет

13 – 15 лет

17 – 18 лет

Штанге, сек

до ПНГТ

50,5±2,2

63,5±2,5

73,9±5,3

после ПНГТ

58,5±3,0*

76,5±3,6**

88,5±4,2*

Генчи, сек

до ПНГТ

27,7±3,7

32,3±3,0

34,4±2,1

после ПНГТ

31,5±4,6

38,4±3,9

41,5±2,4*

Примечание: * p < 0.05 – значимость различий с данными до ПНГТ

Действительно, результаты исследования показали, что двухнедельный курс ПНГТ, который проводился на фоне плановых тренировочных нагрузок, приводит к существенным изменениям аэробных возможностей организма во всех исследуемых группах (табл. 4). Установлено, что абсолютный и относительный уровень maxVo2 после курса ПНГТ увеличивается на 13,7 % (р < 0.001), 5,8 % (р < 0.05) и 4,7 % (р < 0.05) в старшей, средней и младшей возрастных группах соответственно. При этом обращает на себя внимание наиболее высокий прирост показателя в старшей возрастной группе, т.е. в группе спортсменов высокого класса, наиболее адаптированных к физическим нагрузкам. Можно полагать, что, несмотря на высокую тренированность этих спортсменов, периодически возникающую у них тканевую гипоксию (гипоксия нагрузки), гипоксическая гипоксия, связанная с выраженным дефицитом О2 во вдыхаемом воздухе и в артериальной крови, является сильным стрессором, приводящим к мобилизации специфических и неспецифических механизмов компенсации, способствующих формированию общего адаптационного синдрома (ОАС). Менее выраженные изменения аэробных возможностей организма в средней и младшей возрастных группах, очевидно, связаны с наличием возрастных морфофункциональных особенностей, определяющих изначально высокие аэробные резервы организма (высокое сродство Нb к О2, наличие оксидативных мышечных волокон, высокая активность ферментов окислительного фосфолирирования и т.д.).

Можно полагать, что возрастные морфофункциональные особенности определяют и изменения анаэробных резервов организма, отмеченные в исследовании.

Установлено, что после курса ПНГТ абсолютный уровень Wан увеличивается на 24,8 % (р < 0.05), 13,5 % (р < 0.05) и 11,3 % (р < 0.05), а относительный уровень показателя повышается на 22,7 % (р < 0.05), 12,0 % (р < 0.05) и 18,3 % (р < 0.05) в старшей, средней и младшей возрастных группах соответственно.

Результаты этих исследований свидетельствуют о наиболее высоком приросте анаэробных возможностей организма после курса ПНГТ в старшей возрастной группе. Очевидно, причины этого сопряжены не столько с различиями в тренированности спортсменов, сколько с возрастными особенностями их развития. Одна из таких особенностей – отсутствие или ограниченная часть гликолитических (белых) мышечных волокон в скелетных мышцах (Корниенко с соавт., 2007; Сонькин, 1988, 2007), формирование которых только начинается в возрасте 14 – 15 лет, тем самым ограничивая анаэробные резервы организма в возрасте 10 – 14 лет, отмеченные в проведенном исследовании. Можно полагать, что возрастные особенности спортсменов лежат в основе изменений гипоксически-гиперкапнической резистентности, возникающей в результате двухнедельного курса ПНГТ (табл. 5). Установлено, что после курса ПНГТ время задержки дыхания на вдохе увеличилось на 19,7 % (р < 0.05), 20,4 % (р < 0.05) и 15,8 %
(р < 0.05), на выдохе на 20,6 % (р < 0.05), 18,8 % (р > 0.05) и 13,7 % (р > 0.05) у спортсменов старшей, средней и младшей возрастных группах. Совокупность изменений аэробных и анаэробных возможностей организма, повышение гипоксически-гиперкапнической резистентности в результате курса ПНГТ лежат в основе изменения общей физической работоспособности, отмеченной у спортсменов-пловцов во всех возрастных группах. Установлено, что уровень физической работоспособности после курса ПНГТ повышается в старшей возрастной группе на 18,8 % (р < 0.05), в средней на 8,4 % (р < 0.05) и младшей на 7,8 % (р < 0.05).

Таким образом, результаты исследования показали, что курс прерывистой нормобарической тренировки приводит к увеличению общей физической работоспособности, аэробно-анаэробных возможностей организма, повышению резистентности к гипоксии и гиперкапнии у спортсменов всех возрастных групп, при сравнительно высокой эффективности ПНГТ у пловцов старшего возраста (17 – 18 лет).

ВЫВОДЫ

  1. Снижение содержания О2 во вдыхаемом воздухе приводит к повышению уровня метаболических процессов и функций внешнего дыхания во всех возрастных группах пловцов в зависимости от величины гипоксического стимула; степень увеличения потребления О2, выделения СО2 и лёгочной вентиляции при нормобарической гипоксии 18 – 15 – 13 – 10 – 8 % О2 свидетельствует о высокой реактивности внешнего дыхания и газообмена в младшей возрастной группе и сравнительно низкой вентиляторной чувствительности к гипоксии квалифицированных спортсменов старшей возрастной группы.

  2. Гипоксический «порог», при котором происходят изменения гемодинамики в средней и старшей возрастных группах пловцов, составляет 13 % О2 во вдыхаемом воздухе, в младшей – 10 % О2; степень увеличения минутного объёма крови свидетельствует о высокой реактивности гемодинамики при гипоксических стимулах в старшей и относительно низкой – в младшей возрастных группах пловцов.

  3. При стандартных физических нагрузках потребление О2 зависит от возраста и квалификации спортсменов-пловцов: наиболее низкая кислородная стоимость работы отмечается в старшей группе пловцов (17 – 18 лет) при сравнительно высоком уровне VО2 у пловцов среднего (13 – 15 лет) и младшего (10 – 12 лет) возраста; реакции внешнего дыхания и изменения гемодинамики при стандартных нагрузках имеют обратную зависимость: наиболее выраженное увеличение лёгочной вентиляции и минутного объёма крови отмечается в старшей возрастной группе, наименьшее – в группе пловцов 10 – 12 лет.

  4. Двухнедельный курс ПНГТ приводит к уменьшению кислородной стоимости работы, наиболее выраженной в младшей возрастной группе, при снижении реактивности внешнего дыхания и гемодинамики при стандартных физических нагрузках во всех группах пловцов, независимо от возраста и квалификации спортсменов.

  5. Курс ПНГТ приводит к увеличению общей физической работоспособности, аэробных и анаэробных возможностей организма, повышению резистентности к гипоксии и гиперкапнии у всех спортсменов при сравнительно высокой эффективности ПНГТ в старшей возрастной группе (17 – 18 лет).

CПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Арбузова О.В. Адаптация кардиореспираторной системы юных пловцов
    / О.В. Арбузова, М.В. Балыкин // Вестник Томского государственного университета. Приложение: сборник материалов Всероссийской научной конференции «Механизмы индивидуальной адаптации», посвящённой памяти и 100-летию профессора Владимира Антоновича Пегеля. – Томск, Томский ГУ, 2006. – С. 10 – 11.

  2. Арбузова О.В. Реакции кардиореспириторной системы и изменения физической работоспособности пловцов различного возраста при действии нормобарической гипоксии / О.В. Арбузова, М.В. Балыкин, Д.В. Коптелов // Вестник новых медицинских технологий. – Тула, ТГУ, 2009. – Т. 15. – № 2. – С. 212 – 214.

  3. Арбузова О.В. Исследование функционального состояния дыхательной и сердечно- сосудистой систем у пловцов / О.В. Арбузова // Материалы 41-ой научно-практической межрегиональной конференции врачей Ульяновской области «Модернизация здравоохранения и охраны здоровья населения». – Ульяновск, 2006. – С. 837 – 838.

  4. Арбузова О.В. Влияние интервальных гипоксически-гиперкапнических газовых смесей на физическую работоспособность человека / О.В. Арбузова, И.В. Антипов // Материалы докладов научно-практической конференции «Интеграция инновационных систем в процессе физического воспитания молодёжи». – Ульяновск: УлГТУ, 2007. Т.1. – С. 7 – 9.

  5. Арбузова О.В. Использование нормаборической гипоксии в тренировочном процессе пловцов / О.В. Арбузова, И.В. Антипов // Материалы докладов научно-практической конференции «Интеграция инновационных систем в процессе физического воспитания молодёжи». – Ульяновск: УлГТУ, 2007. – Т.1. – С. 10 –12.

  6. Арбузова О.В. Изменение аэробных и анаэробных возможностей организма при физических тренировках в сочетании с дыханием гипоксически-гиперкапническими газовыми смесями / И.В. Антипов, О.В. Арбузова // Материалы первой конференции молодых учёных медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов. – Ульяновск: УлГУ, 2007. – С. 121 – 122.

  7. Арбузова О.В. Использование прерывистой гипоксии, как метода реабилитации в спортивной деятельности / О.В. Арбузова, И.В. Антипов // Материалы первой конференции молодых учёных медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов. – Ульяновск: УлГУ, 2007. – С. 122 – 124.

  8. Арбузова О.В. Влияние гипоксической тренировки на физическую работоспособность пловцов / О.В. Арбузова // Материалы 42-ой научно-практической межрегиональной конференции врачей Ульяновской области «Модернизация здравоохранения и современные вопросы практической медицины». – Ульяновск, 2007. – С. 512 – 514.

  9. Арбузова О.В. Влияние нормобарической гипоксической тренировки на физическую работоспособность пловцов 11–18 лет / О.В. Арбузова // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека». – Ульяновск: УлГУ, 2007. – С. 15 – 16.

  10. Арбузова О.В Гипоксическая тренировка в годичном тренировочном процессе школьников, занимающихся в секции спортивного плавания / О.В. Арбузова
    // Здоровье школьника. Материалы 1 регионального форума работников образования и здравоохранения Ульяновской области. – Ульяновск, 2007. – С. 97 – 100.

  11. Арбузова О.В. Реакция кардиореспираторной системы пловцов на гипоксическую нагрузку / О.В. Арбузова, И.В. Переверзева // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Интеграция инновационных систем и технологий в процессе физического воспитания молодёжи». – Ульяновск: УлГТУ, 2008. – С. 11 – 15.

  12. Арбузова О.В. Влияние гипоксической гипоксии на показатели бронхиальной проходимости у подростков / О.В. Арбузова, И.В. Антипов // Материалы 43-й научно-практической межрегиональной конференции врачей Ульяновской области «Год семьи. Механизмы реализации приоритетного национального проекта и демографической политики в системе здравоохранения». – Ульяновск, 2008. –
    С. 701 –702.

  13. Арбузова О.В. Исследование эффективности гипоксической тренировки для повышения аэробных и анаэробных возможностей организма пловцов / О.В. Арбузова // Материалы 2-й Всеросийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики физической культуры и спорта». – Ульяновск: УлГУ, 2008. – С. 93 – 95.

  14. Арбузова О.В. Функциональные изменения показателей сердечно-сосудистой системы пловцов в результате воздействия нормобарической гипоксической тренировки
    / О.В. Арбузова, И.В. Переверзева // Материалы всероссийской научно – практической конференции «Интеграция инновационных систем и технологий в процессе физического воспитания молодёжи». – Ульяновск: УлГТУ, 2009. – С. 3 – 6.

Условные обозначения

ГГС – гипоксическая газовая смесь

ПНГТ – прерывистая нормобарическая гипоксическая тренировка

FСО2 – концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе

2 – концентрация кислорода в вдыхаемом воздухе

f – частота дыхания

HR – частота сердечных сокращений

maxVo2 – максимальное потребление кислорода

Pd –артериальное давление диастолическое

Ps – артериальное давление систолическое

Q – минутный объём кровообращения

Qs – ударный объём крови

RQ – дыхательный коэффициент

SаО2 – насыщение артериализированной крови кислородом

Vс – жизненная ёмкость лёгких

VСО2 – выделение углекислого газа

VЕ – вентиляционный эквивалент

2 – потребление кислорода

VЕ – минутный объём дыхания

VТ – дыхательный объём

1

Смотреть полностью


Скачать документ

Похожие документы:

  1. Бюллетень новых поступлений Вып. 64 январь февраль 2010 г

    Бюллетень
    Информационный бюллетень новых поступлений литературы содержит сведения обо всех изданиях, поступивших в библиотеку УлГУ с января по февраль 2010 года.
  2. Iх всероссийская молодежная научная конференция Института физиологии Коми научного центра

    Документ
    IX Всеросийская молодежная научная конференция Института физиологии Коми НЦ УрО РАН. - Сыктывкар, 2010. - 204 с. (Учреждение Российской академии наук Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН).
  3. Bulletin of siberian medicine

    Тезисы
    Журнал включен в перечень периодических научных и начно-технических изданий, выпускаемых в РФ, в которых рекомендуется публикация основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук
  4. Медицинская реабилитация типовых

    Документ
    Мастер спорта А., 20 лет, масса тела 68 кг, в течение восьми лет занимается легкой атлетикой, специализируется на беге на средние дистанции (800 и 1500 м).

Другие похожие документы..