Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Ритмическая организация систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности лыжников

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Ритмическая организация систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности лыжников"

На правах рукописи

САЛОВА Юлия Павловна

РИТМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВЕГЕТАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЫЖНИКОВ

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 Н 2013

005059'эо

Челябинск-2013

005059758

Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии, спортивной медицины и гигиены ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта».

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

Корягина Юлия Владиславовна

Официальные оппоненты:

Колупаев Виталий Анатольевич, доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры теории и методики лыжного спорта ФГБОУ ВПО «Уральский государственный университет физической культуры».

Усков Геннадий Васильевич, доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры медицинской реабилитации и спортивной медицины ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет»

Ведущая организация: ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет» (г. Екатеринбург)

Защита диссертации состоится 31 мая 2013 г. года в 12:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03 при ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет». Автореферат разослан «_»_201 Зг.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

П.А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный спорт предполагает систематическое воздействие на человека значительных физических и эмоциональных нагрузок. Вследствие этого, интенсивные физические нагрузки, применяемые при занятиях спортом, предъявляют высокие требования к различным функциональным системам организма спортсмена, физиологическим резервам, формировашпо устойчивой долговременной адаптации (Баевский P.M., 1997; Усков Г.В., 2005; Мякинченко Е.Б., 2005). Особенности адаптации в спорте определяются спецификой физических нагрузок, спортивным стажем, квалификацией, возрастом, полом спортсменов, условиями тренировочной и соревновательной деятельности (Солодков A.C., 1990; Дембо А.Г., 1991; Сашенков С.Л., 1999; Макарова Г. А., 2003; Граевская Н.Д. с соавт., 2005; Румянцева Э.Р., 2005; Колупаев В. А., 2009; Кайкан С.М., 2012).

Ведущее место в системе подготовки спортсменов занимает оценка эффективности тренировочного процесса, что невозможно без анализа информации о функциональном состоянии систем организма. Проблема оптимизации функционального состояния человека продолжает оставаться одной из важнейших, для решения которой необходимы знания о закономерностях адаптации к повышенному двигательному режиму (Исаев А.П., 2003; Вашо-шип Ю.С., 2008; Горбанева Е.П., Солопов И.Н., 2010; Кудря С.Н., 2013).

Биологические ритмы определяют и в тоже время характеризуют процесс адаптации (Баевский Г.Б., 1997; Комаров Ф.И, 2000; Шапошникова В.И., 2005, 2008; Корягина Ю.В., 2007; Araujo L.G., 2011). Эффективность процесса адаптации может быть значительно повышена за счет учета хронобиологических особенностей отдельных физиологических систем и организма в целом. Ведущая роль во временной организации принадлежит циркадианным ритмам, выполняющим интегративную и регулягорную функцию, осуществляющим приспособление организма к меняющимся условиям окружающей среды (Ага-джанян H.A. 2006; Хетагурова Л.Г., 2010; Комаров Ф.И. с соавт., 2012). Занятия спортом оказывают влияние не только на морфофункциональные изменения в организме, но и на временную организацию человека(Лычак С.А., 2007; Корягина Ю.В., 2008), которая представляет собой совокупность биологических ритмов (Романов Ю.А., 2001).

В настоящее время изучен характер ритмической организации ряда физиологических показателей спортсменов с различными психофизиологическими особенностями в таких видах спорта, как легкая атлетика, силовые виды, единоборства (Лычак С.А., 2007; Корягпна Ю.В.; 2008). Взаимосвязь и взаимообусловленность адаптации и биологических ритмов не вызывает сомнений, однако их характер при активной мышечной деятельности остается до конца нераскрытым. Для лыжников основными системами организма, лимитирующими спортивный результат, являются сердечно-сосудистая и дыхательная, они подвержены специфическому воздействию, как физических нагрузок, так и факторов внешней среды.

В настоящее время в научно-методической литературе не достаточно представлены данные об особенностях ритмической организации систем организма человека под влиянием факторов, лимитирующих спортивную работоспособность в различных видах спорта. Данное исследование представляет научный и практический интерес, так как, во-первых, выявляет особенности формирования функционирования систем дыхания и кровообращения под влиянием различных факторов экзогенной и эндогенной природы; во-вторых, раскрывает хронобиологические особенности функционирования данных систем; в-третьих, определяет направления и способы повышения адаптивных возможностей человека с точки зрения его хронобиологического статуса.

Цель исследования: выявить хронобиологические особенности адаптации систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности лыжников.

Задачи исследования:

1. Выявить значимые морфофункциональные показатели систем организма, лимитирующих спортивную работоспособность лыжников, в сравнении с лицами, не занимающихся спортом.

2. Выявить особенности ритмической организации показателей функций дыхательной, сердечно-сосудистой систем (центральной и периферической гемодинамики) лыжников и лиц, не занимающихся спортом.

3. Определить половые особенности ритмической организации показателей функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма лыжников и лиц, не занимающихся спортом.

4. Оценить ритмическую организацию показателей функционального состояния дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма лыжников и лиц, не занимающихся спортом, с учетом индивидуально-типологических особенностей (хронотипа и типа ВНД).

Научная новизна исследования

Впервые проведено комплексное изучение биологических ритмов кар-диореспираторной системы лыжников. Показано, что ритмическая организация показателей функций дыхательной системы спортсменов представлена ультрадианными 14 ч, 16 ч, суточными 24 ч, инфрадианными 30 ч ритмами показателей резервного объема вдоха, резервного объема выдоха, жизненной емкости легких, форсированной жизненной емкости легких, дыхательного объема, частоты дыхания. Ритмы с периодом 24 ч являются преобладающими в функционировании системы внешнего дыхания лыжников.

В отличие от ранее проведенных исследований определены суточные ритмы периферической гемодинамики как у лыжников, так и у лиц, не занимающихся спортом. Лыжники отличаются ритмичностью показателей, отражающих артериальный кровоток (реографический индекс, амплитудно-частотный показатель), тонуса и эластичности сосудов (цшсротический индекс, диастолический индекс, скорость распространения пульсовой волны, скорость кровотока). Лица, не занимающиеся спортом, характеризуются ритмичностью гемодинамических показателей, отражающих тонус и эластичность сосудов (диастолический индекс, скорость распространения пульсовой

волны, скорость кровотока); показателей артериального кровотока (реографи-ческий индекс, амнлитудно-частотный показатель).

Юноши характеризуются выраженной циркадиашюй ритмичностью сердечно-сосудистой и дыхательной систем по сравнению с девушками.

Холероидный тип высшей нервной деятельности способствует проявлению 24 ч ритмов функций кардиореспираторной системы лыжников.

Научно-практическая значимость. Полученные результаты, отражающие хронобиологические особенности дыхательной и сердечно-сосудистой систем оргатима спортсменов, раскрывают физиологические особенности адаптации организма человека к различным условиям внешней среды и мышечной деятельности. Дополняют знания по физиологии спорта в разделах физиологические основы тренировки на выносливость, спортивной хронобиологии.

Полученные в ходе исследования данные могут рассматриваться в качестве комплекса критериев оценки функционального состояния спортсменов. Результаты используются в БУ 00 «Омскоблцентр лыжного спорта», БОУ ОО ДОД «СДЮСШОР» по лыжным гонкам г. Омска, в лекционных курсах и практических занятиях кафедры анатомии, физиологии, спортивной медицины и гигиены ФГБОУ ВПО СибГУФК, кафедры физиологии и биохимии МГАФК.

Положения, «ыноснмыс на защиту:

1. Ритмическая организация показателей систем вегетативного обеспечения лыжников представлена ритмами циркадианного, ультрадианного, нн-фрадианного диапазона (80%). Большинство показателей (62%) функционального состояния организма лыжников представлены ритмами с периодом 24 часа.

2. Тендерные особенности ритмической организации функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем лыжников характеризуются преобладанием ее у юношей по сравнению с девушками.

3. Выраженному проявлению суточной ритмичности сердечно-сосудистой и дыхательной систем способствуют индифферентный хронотип, холероидный тип нервной системы.

Апробации работы. Материалы диссертации были представлены на конференциях регионального, всероссийского и международного уровня: Х1ЛХ Международная научная конференция «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, апрель 2011 г); I Международная научная конференция молодых ученых, аспирантов, соискателей и студентов: «Университетский спорт: здоровье и процветание нации» (Алматы, октябрь 2011 г.); Всероссийский форум «Молодые ученые» (Москва, ноябрь 2011г.; декабрь 2012 г.); Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов, магистрантов, соискателей и студентов «Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпигша» (Омск, декабрь 2011 г.); X Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии» (Кемерово, февраль 2012 г.); 7 Съезд

физиологов Сибири (Красноярск, июнь 2012 г.); Межвузовская научная конференция студентов и аспирантов «Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (Омскресурс-2) (Омск, октябрь 2012 г.); Второй Российский съезд по хронобиологии и хрономедицине с международным участием (Москва, ноябрь 2012 г.); VII Всероссийская Школа - конференция с межлуна-родным участием по физиологии мышц и мышечной деятельности «Новые подходы к изучению классических проблем» (Москва, январь 2013 г )

По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ: из них 4 — в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации. Личный вклад автора в получении научных данных, изложенных в диссертации, состоит в теоретическом обосновании проблемы, определении направления исследований, организации и проведении экспериментов по изучению биологических ритмов лыжников. Автором самостоятельно проведена статистическая обработка результатов, их научный анализ и обсуждение, сформулированы выводы и положения, выносимые на защиту.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 151 страницах машинописного текста и состоит из введения, глав: «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», «Результаты и их обсуждение», выводов, практических рекомендаций. Библиография включает 244 ссылки, в том числе 212 - отечественных автора и 32- зарубежных. Работа иллюстрирована 25 рисунками и 34 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследовашш. В исследовании приняло участие 76 человек, из них 46 лыжников и 30 человек, не занимающихся спортом. Исследовательская работа проходила в период с 2009 по 2012 гг. на базе межка-федральиой научно-исследовательской лаборатории «Медико-биологическое обеспечение спорта высших достижений» Сибирского государственного университета физической культуры и спорта. Все обследованные лица являлись студентами 1- 4 курсов. Возраст испытуемых юношей составил 20,5 ± 0,34 лет, девушек - 20,0 ± 0,28 лет. Группа лыжников имела квалификацию 1 спортивный разряд. Обследование проводилось в конце подготовительного периода. В ходе хронобиологического исследования группа лыжников (юноши и девушки) рассматривалась в сравнении с группой студентов (юноши и девушки соответственно), имевших в рамках учебного расписания 2 раза в неделю занятия по физической подготовке; представители данной группы не и мат и спортивных разрядов.

При изучении биологических ритмов параметры физиологических функций регистрировались трое суток подряд, пять раз в течение дня: в 7, 11, 15, 19, 23 часа ± 30 минут. Испытуемые на момент проведения исследования не предъявляли жалоб на состояние здоровья. На период исследования сохранялся обычный режим дня, двигательной активности и приема пищи. В тече-

ние 1рех суток обследования не было чрезвычайных физических и психологических нагрузок.

Для решения поставленных задач в ходе исследования были использованы следующие методы: физиологические методы (спирография, реовазо-графия, тонометрия), морфологические (определение компонентного состава тела), психофизиологические методы (определение типа нервной системы, САН), анкетирование («жаворонки-совы»), хронобиологические методы исследования, методы математической статистики.

Для оценки функциональных возможностей дыхательной системы использовались инструментальные методы исследования: с помощью прибора «Спиро-Спекгр» («Нейрософт» г. Иваново, регистрационное удостоверение № ФС022а2003/0444-04; сертификат № РМ576980). Спирографическое исследование включало регистрацию ЖЕЛ, ФЖЕЛ, МВЛ, РОвыд, Ровд, ДО, ЧД. Каждый из показателей определялся не менее трех раз. Во избежание гипокапнии регистрация показателя МВЛ проводилась однократно и не превышала 15 с.

Для оценки функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы использовали инструментальные методы исследования. При исследовании центральной гемодинамики осуществлялась регистрация показателей: АДс, АДд с помощью тонометра иА-604. ЧСС определяли по данным реова-зографии.

Оценка регионального кровообращения нижних конечностей выполнялась с помощью 6-каналыюго реографического комплекса «Рео-Спектр» («Нейрософт» г. Иваново, регистрационное удостоверение № ФСР2010/07437; сертификат № РОСС 1Ш.иМ 18.000306). Запись реограммы нижних конечностей («бедро-голень») проводилась одновременно с двух смежных сегментов конечностей, расположенных симметрично.

Исследование кровотока осуществлялось в положении лежа в состоянии полного физического покоя. Оценивались следующие показатели:

-показатели артериального кровотока - реографический индекс (РИ, усл.ед.), отражающий состояние объемного кровотока магистральных артерий нижних конечностей; амплитудно-частотный показатель (АЧП, усл.ед.), характеризующий интенсивность артериального кровотока в исследуемом сегменте в зависимости от частоты сердечных сокращений;

-показатели тонуса и эластичности сосудов - дикротический индекс (ДИК,%), диаетолический индекс ( ДИА, %), отражающие периферическое сосудистое сопротивление на уровне прекапиляров и посткапиляров; скорость распространения пульсовой волны (С^х); скорость кровотока по артериям крупного калибра (V тах, Ом/с) и скорость кровотока по артериям среднего и малого калибра (Уср, Ом/с), позволяющие оценить периферическое сосудистое сопротивление на уровне прекапиляров и посткапиляров;

-показатели венозного оттока (ПВО, %); индекс Симонсона (ИВО_Сим, %), отражающие отток крови по венам и их тонус на уровне сосудов мелкого калибра.

Для оценки компонентного состава тела использовался биоимпедансный анализатор «Тапйа» (Япония, регистрационное удостоверение ВС4187011).

g

Оценивались следующие показатели: масса тела (кг); процентное отношение общей массы жира к массе тела (%); абсолютная масса жировой ткани (кг); количество воды в организме (%).

Оценка типа нервной системы осуществлялась по величине индивидуальной единицы времени с помощью методики Б. И. Цуканова (2000) с использованием компьютерной программы «Определитель индивидуальной единицы времени» (Корягина Ю.В., Нопин C.B., 2005; свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2004610221).

Исследование психологического состояния осуществлялось с помощью анкеты САН по Н.И. Моисеевой (1985), основанной на субъективной оценке самочувствия, активности, настроения человека. Индивидуальные особенности временной организации (хронотип) устанавливались с помощью анкеты «жаворонки-совы», основанной на субъективных оценках человеком своего состояния в разное время суток (Ostberg О., 1976; Home Y.A, 1976).

Для обработки хронобиологических данных применялся Косинор-анализ. Расчетные данные Косинор-анализа получали с помощью компьютерной программы «Cosinor-Análisis 2.4 for Excel 2000/ХР», разработанной С.H. Шереметьевым (2003). Графическое представление данных Косинор-анализа с построением доверительных интервалов и эллипса ошибок для определения достоверности (уровень 0,95) существования ритма осуществлялось с помощью специально разработанной компьютерной программы «Cosinor Ellipse 2006» (Корягина Ю.В., Нопин C.B., 2006; свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2006611345).

Статистическая обработка результатов включала вычисление средней арифметической, коэффициента корреляции Спирмеиа, факторный анализ. Обработка производилась на компьютере IBM Pentium IV с помощью программы Statistica V.6.1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Факторы, лимитирующие работоспособность лыжников

Максимальный уровень работоспособности лимитируется функциональным состоянием систем организма спортсмена. В каждом виде спорта соотношение основных функциональных систем и их составляющих, вносящих определенный вклад в спортивный результат, различно. Для подтверждения значимости лимитирующих систем и выявления их соотношения у лыжников, а также дальнейшего исследования особенностей ритмической организации физиологических процессов, был использован факторный анализ.

Полученные результаты свидетельствовали о том, что наиболее значимым для спортсменов, специализирующихся в лыжных гонках, является состояние регионального мышечного кровотока нижних конечностей (доля общей дисперсии 42% -для юношей, 40% - для девушек), компонентный состав тела (20% и 31% соответственно), внешнее дыхание (14% для девушек). Для юношей и девушек, не занимающихся спортом, также значимыми являются фак-

торы периферической гемодинамики (35% и 25% соответственно), компонентного состава тела (22% и 25% соответственно). Таким образом, для лыжников в оценке морфофункционального состояния организма необходимо учитывать:

- состояние периферической гемодинамики, являющейся замыкающим звеном в работе сердечно-сосудистой системы и оказывающего влияние на работу мышечного аппарата (Захарьева H.H., 2011; Доронин А.И., 2011; Калинина И.Н., Кирьянова М.А., 2011);

- показатели телосложения, т.к. в лыжных гонках кинематические характеристики техники лыжного хода, скорость передвижения по дистанции зависят от: массы тела, роста, жировой, мышечной массы тела и их соотношений (Ченулёнас А., Кочергина Н., 2011).

- состояние дыхательного аппарата, который из-за особенностей строения и функционирования подвергается выраженным влияниям внешней среды. Большая часть тренировок и соревнований в годичном цикле у лыжников происходит в условиях низких температур воздуха (Швеллнус М., 2011);

Для установления взаимосвязей между показателями, лимитирующими работоспособность лыжников и соревновательным результатом, была использована корреляция Спирмена. Наибольшие коэффициенты корреляции выявлены между спортивным результатом на дистанции 30 км и показателями региональной гемодинамики, компонентного состава тела и внешнего дыхания.

Положительные корреляционные связи были определены со следующими показателями региональной гемодинамики: скоростью кровотока по артериям среднего и малого калибра голеш! (Vcp) - г= 0,8; пульсовым кровенаполнением голени (РИ) - г=0,7; пульсовым кровенаполнением бедра (РИ) -г=0,7; скоростью распространения пульсовой волны от сердца (Qx) - г=0,6. Данные показатели характеризуют артериальный кровоток, тонус и эластичность сосудов нижних конечностей. Положительные связи определены с показателями внешнего дыхания: частотой дыхания (ЧД) - г=0,7; резервным объемом вдоха (РОвд) - г=0,6. Отрицательная корреляционная связь выявлена между результатом и жировой массой тела (FAT).

Положительные взаимосвязи результата на дистанции 5 км выявлены с показателями гемодинамики, отражающими тонус и эластичность сосудов низших конечностей лыжников: диастолическим индексом (ДИА) -1-0,6; показателем Qx - г= 0,6. С показателем частота дыхания (ЧД) определена корреляционная связь 1=0,7. Отрицательные коэффициенты корреляции выявлены для показателей компонентного состава тела: жировой массой тела (FAT) г = -0,6 и количеством жидкости в организме (TBW) г=-0,5.

При мышечной деятельности лыжников преобладающими являются аэробные механизмы энергообеспечения. При аэробных условиях мышечной деятельности поступление кислорода к мышцам достаточное, что способствует увеличению дыхательного объема за счет резервного объема вдоха (Швеллнус М.,2011).

Специфика спорта влияет и на компоненты телосложения спортсменов. Масса тела, силовые и аэробные способности являются важными компонента-

ми, влияющими на результат и должны быть оптимальными. Жировая масса тела отрицательно влияет на результаты в лыжных гонках, а мышечная масса имеет положительную связь со спортивным результатом (Т.агяхоп Р, 2008). Лучших спортивных результатов добиваются спортсмены, масса тела которых мала, по сравнению с ростом (Чепулёнас А., Кочерпша Н., 2011).

Таким образом, полученные результаты подтверждают, что результативность спортивной деятельности лыжников обусловлена эффективным функционированием кислородтранспортной системы и величинами компонентов телосложения.

Данных о взаимосвязи показателей региональной гемодинамики со спортивной результативностью в доступной литературе найдено не было, а сведения касающиеся взаимосвязи показателей внешнего дыхания и компонентного состава тела в определенной доле совпадают с полученными нами результатами.

Ритмическая организация показателей дыхательной н сердечнососудистой систем лыжников и лиц, не занимающихся спортом

Результаты исследования ритмической организации показателей функционального состояния внешнего дыхания показали наличие у испытуемых суточных 24 ч, ультрадианных 14 ч и инфрадианных 30 ч ритмов дыхательной системы.

Хронобиологическая характеристика дыхательной системы спортсменов-лыжников представлена суточными 24 ч ритмами показателей: ДО, РОвд, РОвыд, ЖЕЛ, ФЖЕЛ, МВЛ, ЧД. Акрофазы суточных ритмов расположены близко по отношению друг к другу и приходились на период с 16 часов до 17 часов 30 минут. Корреляционный анализ ритмов свидетельствует об их синхронизации (г=0,8).

Исследование показателей функционального состояния дыхательной системы лыжниц позволило выявить наличие их циркадианной и инфрадиан-ной ритмичности. Циркадианная ритмическая организация лыжниц характеризуется суточными 24 ч ритмами показателей ДО, ФЖЕЛ, МВЛ и инфради-анными 30 ч ритмами показателей РОвд, РОвыд, ЖЕЛ. Акрофазы циркадиан-ных ритмов приходились на дневное и вечернее время (13 ч -19ч 20 мин). Корреляционный анализ показал, что ритмы показателей дыхательной системы взаимосвязаны между собой (г=0,7).

Сердечная деятельность является основным лимитирующим звеном в обеспечении мышечной деятельности человека, для спортсменов - основной лимитирующий фактор повышения и поддержания работоспособности.

Изучение сердечно-сосудистой системы лыжников показало, что центральная гемодинамика юношей представлена суточными 24 ч ритмами показателей ЧСС, АДс, АДд, девушек - суточным ритмом показателя ЧСС, уль-традианным 14 ч ритмом АДд и инфрадианным 30 ч ритмом АДс.

Анализ ритмической организации дыхательной и сердечно-сосудистой систем лиц, не занимающихся спортом, показал, что юношам характерны су-

точные 24 ч ритмы показателей дыхательной системы: МВЛ и ЖЕЛ, девушкам -ЧДиМВЛ.

Центральная гемодинамика юношей и девушек, не занимающихся спортом, характеризуется суточными 24 ч ритмами показателей АДс у юношей и АДд у девушек. Показатель ЧСС юношей характеризовался периодом 14 ч, 24 ч, 30 ч, что является признаком десинхроноза. У девушек суточный ритм ЧСС не выражен.

Показатели периферической гемодинамики нижних конечностей имеют суточную ритмичность, как у спортсменов, так и у лиц, не занимающихся спортом. Акрофазы показателей ДИК, ДИА, С>х, Ушах, Уср, ПВО, ИВО_Сим приходились на утреннее время (3-7 ч).

Таким образом, лица, не занимающиеся спортом, имеют ограниченное количество ритмов показателей функционального состояния систем дыхания и кровообращения по сравнению со спортсменами. Девушки по сравнению с юношами, в обеих группах, характеризуются меньшим количеством суточных ритмов.

Выявленные инфрадианные ритмы в ритмической организации лыжников указывают на способность не только ослаблять внешнюю свето-темновую синхронизацию некоторых циркадных ритмов спортсмена, но и затягивать их до 30 ч составляющей. Это может быть связано со свойствами тренировочных циклов, имеющих большее значение для лыжников, чем свето-темновой цикл (Корягина Ю.В., 2008).

Выявленные ультрадианиые ритмы с периодом короче циркадианного являются причиной резонирования суточного 28 ч ритма. То есть это ритмы с двумя максимумами в течение суточных колебаний. По мнению М.В. Берез-кина (2000) и И.В. Радыша (2013) это связано с наличием 12-часовой компоненты в циркадианном ритме.

Результаты исследования хронобиологических особенностей дыхательной, сердечно-сосудистой системы (центральной и периферической гемодинамики) показали, что количество показателей функционального состояния систем организма, имеющих циркадианную ритмичность с периодом 24 часа у спортсменов больше, чем у юношей и девушек, не занимающихся спортом. Среди анализируемых показателей дыхательной системы лыжники характеризовались циркадианными 24 ч ритмами 10 показателей (7 - у юношей и 3 - у девушек). Ритмичность лиц, пе занимающихся спортом, была представлена только 4 суточными ритмами (2 - у юношей и 2 - у девушек).

Сердечно-сосудистая система спортсменов представлена 4 суточными ритмами показателей центральной гемодинамики (3 - у юношей и 1 -у девушек), в то время как песпортсмены характеризовались 3 достоверными циркадианными ритмами (2 - у юношей, 1 - у девушек). Региональная гемодинамика имеет выраженную суточную ритмичность, как у спортсменов,лак и у ие-снортсменов.

Следовательно, лыжники и лыжницы характеризуются выраженной суточной ритмичностью по отношению к лицам, не занимающимся лыжным спортом. Несмотря на то, что большая часть времени тренировочного процес-

са и соревновательная деятельность лыжников проходит в условиях низких температур, что вызывает дополнительное стрессорное воздействие на организм, большинство ритмов показателей функционального состояния дыхательной и сердечно-сосудистой систем синхронизированы и сохраняют устойчивые суточные колебания, что является проявлением адаптации, и связано, вероятно, с выполнением нагрузки, аэробного характера.

Переменные компонентного состава тела, выявленные у всех обследованных как второй значимый фактор, не нашли отражения в суточной ритмичности, т.к. данные показатели не так быстро изменчивы.

Ритмическая организация показателей систем вегетативного обеспечения лыжников, в зависимости от хронотипа и типа высшей нервной деятельности

Для построения тренировочного процесса необходимо учитывать принадлежность спортсмена к хронотипу, это будет способствовать более эффективному выполнению физических нагрузок. Результаты, полученные в ходе анализа хронотипов спортсменов и неспортсменов по самооценке, свидетельствовали о том, что преобладающим типом суточной работоспособности (хро-нотипом) являлся смешанный (аритмичный). Большее количество «аритми-ков» в группе спортсменов наблюдается у юношей (75,5%). В группе, неспортсменов, данный тип хронобиологической работоспособности чаще встречается у девушек (66,6%) (рис. 1).

Рис.]. Распределение хроиотипа среди обследованных групп, %

Анализ ритмической организации с учетом хронотипа спортсменов и неспортсменов выявил, что ритмичность показателей функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем обеих групп выражена у представителей аритмичного хронотипа (табл. 1, 2). Остальные группы («умеренные жаворонки», «умеренные совы», «совы») имели незначительное количество суточных рит-

MOB. У представительниц хронотипов «умеренные жаворонки», в группе лыжниц, и «совы», в группе девушек - неспортсменок, ритмов (р<0,05) выявлено не было. Лыж1шки-«аритмики» хар а ктер и зо вал ис ь выраженной циркадиан-ной ритмичностью показателей функционального состояния дыхательной системы, центральной и периферической гемодинамики по сравнению с другими хронотипами. Акрофазы ритмов показателей дыхательной системы были выявлены во второй половине дня (после 16 часов), тогда как акрофазы периферического кровотока - ранним утром (5 -7 ч).

Таблица 1

Ритмическая организация показателей внешнего дыхания лыжников, принадлежащих к аритмичному хронотипу

Показатели Период, ч Мезор ± ошибка Амплитуда Акрофаза, ч.мин

Девушки-спортсменки

ЖЕЛ (л) 24 3,5±0,31 0,32 (0,21- 1,30) 19.10 (13.55-22.30)

РОвд(л) 30 2,64±0,35 0,39 (0,14-1,11) 19.20 (14.00-22.00)

МВЛ(л) 24 93,09±7,84 9,26 (3,31-16,36) 17.10 (14.15-21.20)

ЧД (вдохов/мин) 24 15,75±1,51 1,49 (0,25-2.86) 16.00 (12.55-20.10)

Юноши-спортсмены

РОвыд (л) 24 1,13 ±0,17 0,30 (0,07-0,45) 16.50 (12.45-21.53)

ДО (л) 24 0,91 ± 0,10 0,14 (0.02-0,27) 16.15 (12.45-21.28)

ЖЕЛ (л) 24 30 4,78 ±0,17 4,73 ± 1,17 0,40 (0,07-0,73) 0,43 (0,01-0,85) 19.40 (15.00-23.51) 20.24 (11.19-22.00)

ЧД (вдохов/мин) 14 16,0 ± 1,0 2,19 (1,07-5.49) 3.15 (0.37-10.52)

МВЛ (л/мин) 14 24 172,61± 3,18 166.16t 4,37 16,59 (6,67- 6,95) 17,52 (3,27-32,38) 6.47 (13.95-20.00) 19.09 (13.03-21.10)

В ходе проведенного исследования были выявлены особенности ритмической организации функционирования дыхательной и сердечно-сосудистой систем у лиц с различними тинами ВНД: холероидпый, саетвшюидньш, ме-ланхолоидньш и флегматовдный. Результаты свидетельствуют о том, что более выраженную циркадианную ритмичность показателей дыхательной и сердечно-сосудистой систем имели лица холероидного типа.

Таблица 2

Ритмическая организация показателей внешнего дыхания лиц, не занимающихся спортом, принадлежащих к аритмичному хронотипу

Показатели Период, ч Мезор . ' Амплитуда ±ошиока Акрофаза, ч.мин

Девушки, не занимающиеся спортом

ЖЕЛ (л) 24 3,1 ±0,21 0,36 (0,17- 1,74) 19.40 (12.40-22.40)

РОвд(л) 30 1,21±0,20 0,24 (0,31-1,91) 22.45 (14.20-23.30)

МВЛ (л) 24 90, №9,63 9,44 (2,41-22,06) 19.05 (14.00-22.00)

Юноши, не занимающиеся спортом

ЖЕЛ (л) 24 3,4±0,27 0,46 (0,29- 0.92) 18.10 (14.55-22.50)

РОвд (л) 30 1,07±0,39 0,57 (0,07-1,30) 21.50 (13.00-23.00)

МВЛ (л) 24 30 139,6±3,21 143,1±1,27 17,73 (7,07-31.46) 19,14 (9,37-30,32) 21.10 (17.20-23.35) 16.45 (14.50-21.40)

Таблица 3

Ритмическая организация показателей дыхательной системы лыжников холероидного типа

Показатели Период, ч Мезор ¿ошибка Амплитуда Акрофаза, ч.мин

ЖЕЛ (л) 30 24 4,58 ±0,17 4,6 ±0,17 0,72 (0,10-1,41) 0,65 (0,13-1,17) 19.46 (12.22-20.30) 19.00 (15.04-22.50)

РОвд (л) 24 2,63 ± 0,26 0,41 (0,03-0,91) 21.40 (15.04-23.40)

РОвыд (л) 24 0,79 ±0,13 0,38 (0,04 - 0,82) 14.40 (12.07-21.30)

МВЛ (л/мин) 24 171,84 ±22,29 17,97 (5,29 - 47,22) 17.46 (13.43-23.11)

Акрофазы ритмов показателей функционального состояния внешнего дыхания лиц холероидного типа ВНД приходились преимуществешю на вечернее время (табл. 3). Циркадианная ритмичность гемодинамических показателей лиц холероидного типа представлена 24 ч ритмами периферического кровообращения нижних конечностей. Акрофазы суточных ритмов приходи-

лись на утреннее время (табл. 4). Представители сангвиноидного и меланхо-лоидного типов ВИД характеризовались ограниченной циркадианной ритмичностью систем организма.

Таблица 4

Циркадианная организация показателей гемодинамики лыжников холероидного типа

Показатели Период, ч Мезор ± ошибка Амплитуда Акрофаза, ч.мин

Ри бедра (у.ед.) 24 0,8± 0,4 0,30 (0,15-0,45) 7.50 (2.08-11.45)

Ри голени(у.ед.) 24 2,1 ±0,26 0,64 (0,23-1,45) 7.10 (2.40-11.50)

Ушах бедра (Ом/с) 24 1,5± 0,35 0,53 (0,15-1,44) 7.30 (1.40-11.35)

Утахголени (Ом/с) 24 1,6±0,29 0,53 (0,06-1,31) 7.00 (1.20-11.40)

Уср бедра (Ом/с) 24 1,30±0,34 0,40 (0.03-1.20) 8.50 (1.52-12.20)

Уср голени (Ом/с) 24 1,71±0,42 0,61 (0,18-2,61) 8.30 (2.00-11.55)

ДИА бедра (%) 24 50,1 ±2,4 4,30 (0,51-8,89) 7.50 (11.20-20.40)

АЧП бедра (у.е) 24 2,32±0,б 0,56 (0,22-2,02) 6.35 (1,46-12.00)

АЧП голени (у.е) 24 2,47±0,5 0,69 (0,19-1,79) 6.15 (1.45-11.40)

Таким образом, хроиотип и тип высшей нервной деятельности оказывают влияние на характеристики ритмической организации. Лыжники, принадлежащие к «аритмикам» и холероидному типу нервной системы характеризовались выраженой ритмичностью показателей дыхательной системы, центральной и периферической гемодинамики по сравнению с другими хроноти-пами. Принадлежность к хронотипу, по-видимому, не является объективной характеристикой, отражающей проявление активности всего организма в течение суток.

Следовательно, физиологическую сущность адаптации к мышечной деятельности в спорте можно обобщенно охарактеризовать как достижение такого уровня состояния организма, который характеризуется совершенствованием механизмов регуляции, увеличением на этом основании физиологических резервов и готовности к их мобилизации.

С точки зрения теории адаптации и теории функциональных систем (Агаджанян H.A., 2006; Баевский P.M., 2000; Судаков К.В., 2000; Солодков A.C., 2000), исследований, представленных ранее Ю.В. Корягиной (2008), С.А.

Лычак (2007), результаты нашей работы, свидетельствуют о том, что у спортсменов идет процесс формирования высокоадаптивных функциональных систем. Данные функциональные системы базируются на врожденных и индивидуальных особенностях (половых и психофизиологических), а также модифицируются в процессе спортивной деятельности, согласно ее специфике.

Интенсивность процессов саморегуляции функциональных систем определяют ритмы временных изменений рахтичных функций организма. Причем каждая функциональная система имеет свой индивидуальный специфический ритм деятельности, тесно увязанный с ритмами деятельности других взаимосвязанных с ней функциональных систем (Судаков К.В., 2000).

Нами выявлено, что ритмическая организация основных показателей функционального состояния систем организма у лиц, пе занимающихся спортом, ограничена. При групповом анализе биологических ритмов физиологических функций установлено, что лыжники характеризовались 80% достоверных ритмов, от общего числа анализируемых показателей; группа лиц, не занимающихся спортом - 71% ритмов. Сохранность биологических ритмов организма также в значительной мере характеризует состояние резервных возможностей, а также степень активности и взаимосвязи его функциональных систем (Апокин В.В. с соавт., 2012).

Показатели анализируемых систем лыжников имели в своей структуре ультрадианные ритмы, циркадианные и инфрадианные ритмы. Структура хро-ноадаптации функциональных систем организма лыжников характеризовалась следующим ритмическим ансамблем: циркадинные ритмы с периодом 24 ч -62%, ультрадианные с периодом 14-16 ч - 10%, инфрадианные с периодом 30 ч - 8%. Группа лиц, не занимающихся спортом, имела следующие характеристики: ультрадианные ритмы с периодом 14-16 часов - 16%, инфрадианные 30 ч ритмы- 7 % и циркадианные 24 ч ритмы - 51% (рис. 2). Система временной организации физиологических функций юношей и девушек, не занимающихся спортом, находится в состоянии напряжения, о чем свидетельствовало относительное возрастание доли ультрадианных частот над инфрадианными (16% и 7% соответственно). Преобладание в структуре временной организации ультрадианных ритмов свидетельствовало о поиске адаптации путем сокращения величины периодов. Наблюдалось отсутствие синхронизации акрофаз ритмов большинства показателей между собой. Данный факт, по-видимому, обусловлен «феноменом биоритмологических проявлений» (Доскин В.А., 1982), согласно которому ритмичность проявляется в определенном диапазоне рабочей нагрузки. «Утрата ритмичности» в данном случае связана с недостаточной физической нагрузкой.

g циркадианные ■ инфрадианные

в ультрадианные

спортсмены

не занимающиеся

Рис. 2. Распределение ритмической организации организма спортсменов и лиц, не занимающихся спортом

Биологические ритмы находятся в подчиненности основному водителю ритмов, расположенному в СХЯ ядрах гипоталамуса. Гормоном-посредником, доносящим сигналы до органов и тканей является мелатонин, поддерживающий в рамках суточного ритма цикл сон-бодрствование,, суточные изменения двигательной активности и температуры тела (Агаджанян H.A., 2005; Аруша-нян Э.Б., 2005; Замощина I.A., 2005; Анисимов В.Н., 2007; Hastings M.N., 2004; Fuller P.M., 2006; Kaisbeek A., 2007; Karatsoreos I.N., 2007; Revel F.G., 2007; Fukuyaraa N., 2008). Выраженность суточной периодичности может рассматриваться, как свидетельство способности приспосабливаться к чередованию света - темноты, сна - бодрствования (Моисеева Н.И.. 1981; Комаров Ф.И.,2000).

На основе представлений о норме резонансного взаимодействия, являющегося многокритериальным параметром биоритма (Степанова С.И., 1986; Губин Г.Д., 1991, 2004; Halberg F... Katinas G.S., 1973; Aschoff J.,Wever R., 1984), можно судить о функциональной системе лиц, не занимающихся спортом, как о находящейся в состоянии физиологического десинхроноза.

Исходя из представлений К. В. Судакова (2000) увеличение количества ритмичных показателей, а также их большая синхронизация является одним из критериев достижения системой оптимального состояния и ее наилучшей адаптоспособности.

Циркадианную ритмичность систем вегетативного обеспечения организма спортсменов необходимо учитывать при построении спортивной тренировки, нарушение ритмичности функционирования данных систем может являться предвестником состояний перенапряжения и снижении адаптационных возможностей организма спортсменов (Повзун, В.В., Григорьев В.А, Апокин, В.В.,2010)

Показатели кровотока нижних конечностей имеют выраженную суточную ритмичность, акрофазы пульсового кровенаполнения, скорости кровото-

ка по артериям крупного и мелкого калибра, регионального периферического сопротивления, тонуса артериальных сосудов, времени распространения пульсовой волны от сердца, венозного оттока наблюдались в утренние часы, что свидетельствует о наиболее благоприятном состоянии сосудов в первой половине дня.

Максимальный уровень физической работоспособности лимитируется транспортом кислорода к тканям, т.е. функциональными возможностями систем дыхания и кровообращения. Поэтому в тренировочном процессе необходимо учитывать активность дыхательной системы (Медведев М.А. с соавторами, 2005). В результате исследования дыхательной системы лыжников 1 спортивного разряда акрофазы показателей были зафиксированы во вторую половину дня. Это указывает на повышение силы дыхательной мускулатуры, увеличение растяжимости лёгких и проницаемости альвеолярной мембраны.

Таким образом, характер проявления ритмичности физиологических показателей свидетельствует о влиянии физических нагрузок на организм лыжников. Хронобиологические особенности необходимо учитывать при спортивном отборе; контроле функционального состояния спортсменов на этапах го' дачного цикла подготовки.

ВЫВОДЫ

1. Значимыми показателями, лимитирующими работоспособность лыжников и лыжниц, являются показатели периферической гемодинамики (тонус и эластичность сосудов, интенсивность кровотока, показатели венозного оттока), характеризующиеся суточной ритмичностью, а также показатели компонентного состав тела, не проявляющие суточной ритмичности.

2. Ритмическая организация показателей функций дыхательной системы, центральной и периферической гемодинамики лыжников имеет особенности, отличающие их от лиц, не занимающихся спортом: преобладающим в ритмической организации дыхательной и сердечно-сосудистой систем лыжников являются циркадианные ритмы с периодом 24 ч.

3. Юноши характеризуются большей способностью к проявлению ритмичности показателей функций дыхательной системы, центральной и периферической гемодинамики, чем девушки. Показатели дыхательной и сердечнососудистой систем юношей характеризуются преобладающей суточной ритмичностью.

4. Адаптация к физическим нагрузкам у лыжников происходит за счет использования двух путей хроноадаптации: равных долей ультрадианных и ин-фрадианных ритмов. Ритмическая организация кардиореспираторной системы лыжников представлена следующим ансамблем ритмов: циркадианные ритмы с периодом - 62% , ультрадианные - 10%, инфрадианные - 8% от общего количества изученных показателей. Ритмическая организация кардиореспираторной системы лиц, не занимающихся спортом, характеризуется следующей картиной: циркадианные ритмы - 51% , ультрадианные - 16%, инфрадиан-

ные - 7% от общего количества изученных показателей, что является признаками десинхроноза.

5. Лыжники, субъективно относящие себя к «аритмикам», имеют выраженную суточную ритмичность дыхательной системы, центральной и периферической гемодинамики, по сравнению с другими хронотинами.

6. Психофизиологические особенности влияют на характеристики ритмической организации показателей дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Холероидный тип высшей нервной деятельности способствует наиболее выраженной ритмической организации кардиореспираторной системы лыжников.

Практические рекомендации

1. В комплексную оценку функционального состояния спортсменов рекомендуем включить хронодиагноетику. Оценка функционального состояния спортсмена с учетом хронобиологических характеристик позволяет выявить изменения временной структуры, что является критерием нарушения функционирования систем организма.

2. Критерием оптимального функционального состояния спортсменов является большее количество суточных ритмов, их синхронизация между собой и ритмами сердечно-сосудистой и дыхательной системы.

3. Для индивидуализации тренировочного процесса, при составлении текущих и перспективных планов, рекомендуем учитывать характеристики биологических ритмов дыхательной системы, сердечно-сосудистой системы, температуры тела. Максимальные объемы тренировочной нагрузки необходимо планировать в часы акрофаз суточных ритмов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Салова Ю.П. Суточная ритмичность показателей систем вегетативного обеспечения лыжников-гонщиков / Ю.П. Салова, Ю.В. Корягина // Лечебная физическая культура и спортивная медицина. - 2011. -№ 8. - С.21-26,(0,6/0,3)

2. Замчий Т.П. Особенности периферического кровообращения спортсменов, развивающих силу, выносливость, силовую выносливость / Т.П. Замчий, Ю.П. Салова, Ю.В. Корягина // Лечебная физическая культура и спортивная медицина. - 2012. - № 7. - С.23-27, (0,5/0,2).

3. Салова Ю.П. Методологические аспекты функциональной подготовки лыжников с учетом хронобиологических характеристик / Ю.П. Салова, В.И. Разумов, Ю.В. Корягина // Вестник Омского университета. - 2012. - № 4. - С. 196-199, (0,3/0,2).

4. Салова Ю.П Особенности ритмической организации систем вегетативного обеспечения лыжников // Ю.П. Салова, Ю.В. Корягина // Вестник РУДН. Серия Медицина. Труды II Российского съезда по хронобиологии и хрономеди-цине с международным участием. - 2012. - № 7. - С. 192, (0,1/0,05).

Публикации в других журналах и изданиях:

5. Салова Ю.П. Гемодинамика и её циркадианная ритмичность у лыжников / Ю.П. Салова//XXI Съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. Тезисы докладов. - М. - Калуга: Типография ООО «БЭСТ - принт», 2010. -С. 536. (0,1).

6. Салова Ю.П. Циркадианная ритмичность показателей кардиореспираторной системы студентов-лыжников / Ю.П. Салова, Ю.В. Корягина // Научные труды: Ежегодник. - Омск: Изд-во СибГУФК, 2010. - С. 109 -112.(0,4/0,2)

7. Салова Ю.П. Циркадианная ритмичность показателей гемодинамики, внешнего дыхания, общего состояния лыжников / Ю.П. Салова, Ю.В. Корягина // Сборник материалов Всероссийской научно-исследовательской конференции «Научные исследования в сфере физической культуры и спорта: мониторинг, технологии и методики». - Якутск, Издательско-полиграфический комплекс Северо-Восточного федерального университета, 2010. - С. 204-210,(0,4/0,2).

8. Салова Ю.П. Хронобиологические особенности показателей внешнего дыхания лыжников-гонщиков / Ю.П. Салова // Студент и научно-технический прогресс: материалы 49-й междунар. научной студенческой конф. - Новосибирск: НГУ, 2011. - С. 39, (0,1).

9. Салова Ю.П. Хронобиологическая адаптация систем вегетативного обеспечения оргашима при занятиях лыжными гонками / Ю.П. Салова, Ю.В. Корягина // Физкультурное образование Сибири: научно-методический журнал. -Омск: Изд-во СибГУФК, 2011. - № 1(27) . - С. 64-66, (0,4/0,2).

10. Салова Ю.П. Хронобиологические особенности показателен вегетативных систем лыжников-гонщиков / Ю.П. Салова, Ю.В Корягина // Современная система спортивной подготовки в биатлоне: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Омск: Изд-во СибГУФК, 2011. - С. 216-220, (0,4/0,2).

11. Салова Ю.П. Функциональные резервы дыхательной системы лыжников-гонщиков / Салова Ю.П., Корягина Ю.В. // Медицина для спорта-2011: материалы 1-го Российского конгресса с международным участием. - Москва, 2011г.-С. 383-387, (0.6/0,3).

12. Салова Ю.П. Хронобиологические критерии здоровья студентов / Ю.П. Салова // Университетский спорт: Здоровье и процветание нации: материалы 1-й международной научной конференции студентов и молодых ученых. -Алматы: КазАСТ, 2011г. - С. 335-341, (0,8 ).

13. Салова Ю.П. Хронобиологические аспекты оценки функционального состояния спортсменов / Ю.П. Салова // Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма: материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, соискателей и студентов. - Омск: Изд-во СибГУФК, 2011. -Т. 1. - С. 121-127, (0,3 ).

14. Корягина Ю.В. Биологические ритмы и спортивная деятельность / Ю.В. Корягина, Ю.П. Салова, К.И. Васильев // Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии: материалы X Всероссийской научно-практической конференции. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2012. - С 110-116 (0,5/0,2).

15. Салова Ю.П. Хронобиологические особенности лыжников и юношей, не занимающихся спортом / Ю.П. Салова // 7-й сибирский съезд физиологов с международным участием. - Красноярск, 2012. - С. 465-466, (0,1).

16. Корягина Ю.В. Циркадианпые ритмы показателей систем вегетативного обеспечения лыжников / Ю.В. Корягина, Ю.П. Салова // Организация познавательной деятельности и функциональных систем мозга на разных этапах развития: материалы международной молодежной школы. - Томск: ТГУ, 2012. -С. 50-53, ((0,3/0,2).

17. Салова Ю.П. Биологические ритмы в оценке функционального состояния спортсменов / Ю.П. Салова //Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (Омскресурс-2-2012): матер. 11-й Межвуз. науч. конф. студентов и аспирантов - Омск: Йзд-во ОмГТУ. 2012. - 377-379, (0,1).

18. Салова Ю.П. Факторная структура морфофункционального состояния юношей и девушек, занимающихся лыжным спортом / Ю.П. Салова // материалы VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной памяти В.С. Пирусского. - Томск: ТГУ. 2012. - С. 156-160, (0.3).

19. Салова Ю.П. Ритмическая организация кардиоресиирагорной системы лыжников-гонщиков / Ю.П. Салова, Ю.В. Корягина // материалы VII Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Новые подходы к изучению классических проблем». - Москва: МГУ. 2013. - С. 123, (0,1/0,05).

Список COI

ЧСС - частота сердечных сокращений; ЧД- частота дыхания; ЖЕЛ- жизненная емкость легких; ФЖЕЛ — форсированная ЖЕЛ; АДс-артериальное давления систолическое;

АДд-артериалыюе давление диастоли-ческое;

РОвд- резервный объём вдоха; РОвыд -резервный объём выдоха; ДО-дыхательный объём; МВЛ-максимкальная вентиляция легких;

Vmax-скорость кровотока по артериям крупного калибра;

Vcp-скорость кровотока по артериям

среднего и малого калибра;

Qx-время распространения пульсовой

волны от сердца;

РИ-пул ьсо вое крове наполнение;

ДИА-тонус артериальных сосудов; ДИК-региональное сосудистое периферическое сопротивление; АЧП-амплитудно-частотный показатель;

ПВО- показатель венозного оттока; ИВО_Сим - индекс Симонсона; ВМ1-индекс отношения массы тела к росту;

РАТ-отношение общей жировой массы к массе тела РРМ- вес безжировой массы (кости, мышцы, вода)

ТВМ- количество воды в организме ВИД- высшая нервная деятельность; ССС- сердечно-сосудистая система; ДС - дыхательная система; САН -самочувствие, активность, настроение

СХЯ-супрахиазматиеские ядра

Подписано в печать 29.04.2013г. Формат 60x90 х1\ 6- Объем 1,0 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 507 Отпечатано в типографии ФГБОУ ВПО ЧГПУ 454080, г. Челябинск, пр. Ленина,69

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Салова, Юлия Павловна, Челябинск

МИНИСТЕРСТВО СПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО "СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА"

На правах рукописи

04201361306

САЛОВА ЮЛИЯ ПАВЛОВНА

РИТМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВЕГЕТАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЫЖНИКОВ

03.03.01 -физиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: д.б.н., доцент Ю. В. Корягина

Челябинск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение..........................................................................................5

ГЛАВА 1. ХРОНОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЫЖНИКОВ.......................................11

1.1. Физиологическая характеристика лыжного спорта..............................11

1.2. Временная организация человека. Суточные ритмы организма..............21

1.3. Биологические ритмы и спортивная работоспособность..........................31

1.4. Хронотипологические особенности организма человека........................36

Резюме..........................................................................................41

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.........................43

2.1. Характеристика исследуемых групп..................................................43

2.2. Методы исследования...................................................................44

2.2.1. Физиологические методы исследования...........................................44

2.2.2. Морфологические методы...........................................................46

2.2.3. Психофизиологические методы исследования...................................47

2.2.4. Хронобиологические методы исследования....................................48

2.2.5. Анализ протоколов соревнований.................................................53

2.2.6. Статистический анализ экспериментальных данных..........................54

ГЛАВА 3. РИТМИЧНОСТЬ СИСТЕМ ВЕГЕТАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛЫЖНИКОВ И ЛИЦ, НЕ ЗАНИМАЮЩИХСЯ СПОРТОМ.......................55

3.1. Факторы, лимитирующие работоспособность лыжников......................55

3.2. Ритмическая организация показателей дыхательной системы лыжников и лиц, не занимающихся спортом...........................................................64

3.3. Хронобиологическая характеристика показателей сердечно-сосудистой системы лыжников и лиц, не занимающихся спортом...............................73

3.4. Хронобиологическая характеристика общего психологического состояния лыжников и лиц, не занимающихся спортом..........................................87

3.5. Хронобиологическая характеристика температурного гомеостаза организма лыжников и лиц, не занимающихся спортом.....................................91

ГЛАВА 4. РИТМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИСТЕМ ВЕГЕТАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛЫЖНИКОВ И ЛИЦ, НЕ ЗАНИМАЮЩИХСЯ СПОРТОМ, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХРОНОТИПА, ТИПА ВЫСШЕЙ

НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.............................................................95

4.1. Влияние характеристики хронотипа на дыхательную и сердечнососудистую систему лыжников и лиц, не занимающихся спортом..............................................................................................95

4.2. Ритмическая организация физиологических систем с учетом типа высшей

нервной деятельности..................................................................... 105

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................110

ВЫВОДЫ....................................................................................123

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...................................................125

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................126

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................152

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЧД - частота дыхания

ЖЕЛ - жизненная емкость легких

ССС- сердечно-сосудистая система

ДС- дыхательная система

ФС-функциональное состояние

ЦР - циркадианный ритм

АДС- артериальное давления систолическое

АДд-артериальное давление диастолическое

САН - самочувствие, активность, настроение

BMI-индекс отношения массы тела к росту;

FAT-отношение общей жировой массы к массе тела

ТВМ- количество воды в организме

ИЕВ - индивидуальная единица времени

РОвд - резервный объём вдоха

РОвыд - резервный объём выдоха

ДО - дыхательный объём

МВД - максимкальная вентиляция легких

Vmax - скорость кровотока по артериям крупного калибра

Vcp - скорость кровотока по артериям среднего и малого калибра

Qx - время распространения пульсовой волны от сердца

РИ - пульсовое кровенаполнение

ДИА - тонус артериальных сосудов

ДИК - региональное сосудистое периферическое сопротивление

АЧП- амплитудно-частотный показатель

ПВО-показатель венозного оттока

ИВО_ Сим - индекс Симонсона

УО- ударный объем сердца

МОК - минутный объем крови

ОЦК - объем циркулирующей крови

СО - систолический объем

МПК -максимальное потребление кислорода

СХЯ - супрахиазматичные ядра гипоталамуса

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Современный спорт предполагает систематическое воздействие на человека значительных физических и эмоциональных нагрузок. Вследствие этого, интенсивные физические нагрузки, применяемые при занятиях спортом, предъявляют высокие требования к различным функциональным системам организма спортсмена, физиологическим резервам, формированию устойчивой долговременной адаптации (Баевский P.M., 1997; Усков Г.В., 2005; Мякинчен-ко Е.Б., 2005). Особенности адаптации в спорте определяются спецификой физических нагрузок, спортивным стажем, квалификацией, возрастом, полом спортсменов, условиями тренировочной и соревновательной деятельности (Солодков A.C., 1990; Дембо А.Г., 1991; Сашенков С.Л., 1999; Макарова Г.А., 2003; Граевская Н.Д. с соавт., 2005; Румянцева Э.Р., 2005; Колупаев В.А., 2009; Кайкан С.М., 2012).

Ведущее место в системе подготовки спортсменов занимает оценка эффективности тренировочного процесса, что невозможно без анализа информации о функциональном состоянии систем организма. Проблема оптимизации функционального состояния человека продолжает оставаться одной из важнейших, для решения которой необходимы знания о закономерностях адаптации к повышенному двигательному режиму (Исаев А.П., 2003; Ванюшин Ю.С., 2009; Горбанева Е.П., Солопов И.Н., 2010; Кудря О.Н., 2013).

Живой организм - сложная, многоуровневая, полифункциональная система, течение времени в которой, отражает категория ритм (Комаров Ф.И., Рапопорт С.И., 2000; Романов Ю.А., 2001, 2005). Биологические ритмы определяют и в тоже время характеризуют процесс адаптации (Агаджанян H.A., 1989; Баевский Г.Б., 1997; Комаров Ф.И, Рапопорт С.И. 2000; Баранов В.М., 2004; Шапошникова В.И., Таймазов В.А., 2005, 2008; Корягина Ю.В., 2008; Araujo L.G., 2011). Эффективность адаптации может быть значительно повышена за счет учета хронобиологических особенностей отдельных физиологических

систем и организма в целом. Ведущая роль во временной организации принадлежит циркадианным ритмам, которые составляют основу организации биосистем. Циркадианные ритмы выполняют интегративную и регуляторную функцию, осуществляют приспособление организма к меняющимся условиям окружающей среды и служат характеристикой адаптивных возможностей (Алякринский Б.С., 1985; Александров С.Г., 2004; Агаджанян Н.А, 2006; Хета-гурова Л.Г., 2010; Комаров Ф.И. с соавт., 2012). Тренировочные занятия оказывают влияние на организм спортсмена, изменяя строение и функциональные возможности организма и его систем. Кроме этого, регулярный тренировочный процесс оказывает влияние на хронобиологические характеристики, т.е на временную организацию человека (Романов 10.А., 2001; Шапошникова В.И., Тай-мазов В.А., 2005; Лычак С.А., 2007а; Корягина Ю.В., 2008; Кудрявцева Г.А., 2012; Atkinson G., 1996, 2007; Waterhouse, J., 2002; Drust В., 2005; Jones H., 2008; Arajo, L.G , 2011; Jourkesh M, 2011; Shahidi, F., 2012).

В настоящее время изучен характер пространственно-временной организации спортсменов с различными психофизиологическими особенностями; определены характеристики ритмов физиологических показателей: частоты дыхания, частоты сердечных сокращений в таких видах спорта, как легкая атлетика, силовые виды, единоборства (Лычак С.А., 20076; Корягина Ю.В., 2007), гимнастика (Хетагурова Л.Г., 2005, 2010) . Взаимосвязь и взаимообусловленность адаптации и биологических ритмов не вызывает сомнений, однако их характер при активной мышечной деятельности остается до конца нераскрытым. Для лыжников основными системами организма, лимитирующими спортивный результат, являются сердечно-сосудистая и дыхательная, они подвержены специфическому воздействию, как физических нагрузок, так и факторов внешней среды.

В настоящее время в научно-методической литературе не достаточно представлены данные об особенностях ритмической организации систем организма человека под влиянием факторов, лимитирующих спортивную работоспособность в различных видах спорта. Данное диссертационное исследова-

б

ние представляет определенный интерес для физиологии и практики спорта, так как, во-первых, раскрывает особенности функционирования систем дыхания и кровообращения под влиянием факторов экзогенной и эндогенной природы; во-вторых, определяет направления и способы повышения адаптивных возможностей человека с точки зрения его хронобиологического статуса.

Цель исследования: выявить хронобиологические особенности адаптации систем вегетативного обеспечения лыжников.

Задачи исследования:

1. Выявить значимые морфофункциональные показатели систем организма, лимитирующих спортивную работоспособность лыжников, в сравнении с лицами, не занимающимися спортом.

2. Изучить особенности временной организации функционирования дыхательной, сердечно-сосудистой систем (центральной и периферической гемодинамики) лыжников и лиц, не занимающихся спортом.

3. Определить половые особенности ритмической организации функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма лыжников и лиц, не занимающихся спортом.

4. Оценить ритмическую организацию функционального состояния дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма лыжников и лиц, не занимающихся спортом, с учетом индивидуально-типологических особенностей (хро-нотипа и типа ВНД).

Научная новизна исследования

Впервые проведено комплексное изучение биологических ритмов кар-диореспираторной системы лыжников. Показано, что ритмическая организация функций дыхательной системы спортсменов представлена 14 ч, 16 ч ультради-анными, 24 ч суточными, 30 ч инфрадианными ритмами резервного объема вдоха, резервного объема выдоха, жизненной емкости легких, форсированной жизненной емкости легких, дыхательного объема, частоты дыхания. Ритмы с периодом 24 ч являются преобладающими в функционировании системы внешнего дыхания лыжников.

В отличие от ранее проведенных исследований определены суточные ритмы периферической гемодинамики как у лыжников, так и у лиц, не занимающихся спортом. Суточной ритмичностью у лыжников отличаются показатели, характеризующие артериальный кровоток (реографический индекс, амплитудно-частотный показатель); показатели тонуса и эластичности сосудов (дикротический индекс, диастолический индекс, скорость распространения пульсовой волны, скорость кровотока). Лица, не занимающиеся спортом, характеризуются суточной ритмичностью гемодинамических показателей, отражающих тонус и эластичность сосудов (диастолический индекс, скорость распространения пульсовой волны, скорость кровотока); показателей артериального кровотока (реографический индекс, амплитудно-частотный показатель).

Юноши характеризуются выраженной циркадианной ритмичностью функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем по сравнению с девушками.

Холероидный тип высшей нервной деятельности способствует проявлению суточной ритмичности функций кардиореспираторной системы лыжников.

Научно-практическая значимость

Полученные результаты, отражающие хронобиологические особенности дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма спортсменов, раскрывают физиологические особенности адаптации организма человека к различным условиям внешней среды и мышечной деятельности. Дополняют знания по физиологии спорта в разделах физиологические основы тренировки на выносливость, спортивной хронобиологии.

Полученные в ходе исследования данные могут рассматриваться в качестве комплекса критериев оценки функционального состояния спортсменов. Результаты используются в БУ ОО «Омскоблцентр лыжного спорта», БУ ДОД «СДЮСШОР» по лыжным гонкам г. Омска, в лекционных курсах и прак

тических занятиях кафедры анатомии, физиологии, спортивной медицины и гигиены ФГБОУ ВПО СибГУФК, кафедры физиологии и биохимии МГАФК.

Положения, выносимые на защиту

1. Ритмическая организация показателей систем вегетативного обеспечения лыжников представлена ритмами циркадианного, ультрадианного, ин-фрадианного диапазона (80%). Большинство показателей (62%) функционального состояния организма лыжников представлены ритмами с периодом 24 часа.

2. Тендерные особенности ритмической организации функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем лыжников характеризуются преобладанием ее у юношей по сравнению с девушками.

3. Выраженному проявлению суточной ритмичности сердечно-сосудистой и дыхательной систем способствуют индифферентный хронотип, холероидный тип нервной системы.

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены на конференциях регионального, всероссийского и международного уровня: ХЫХ Международная научная конференция «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, апрель 2011 г); I Международная научная конференция молодых ученых, аспирантов, соискателей и студентов: «Университетский спорт: здоровье и процветание нации» (Алматы, октябрь 2011 г.); Всероссийский форум «Молодые ученые» (Москва, ноябрь 2011г.; декабрь 2012 г.); Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов, магистрантов, соискателей и студентов «Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма» (Омск, декабрь 2011 г.); X Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии» (Кемерово, февраль 2012 г.); 7 Съезд физиологов Сибири (Красноярск, июнь 2012 г.); Межвузовская научная конференция студентов и аспирантов «Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (Омскресурс-2) (Омск, октябрь 2012 г.); Второй Российский съезд по хроно-

9

биологии и хроиомедицине с международным участием (Москва, ноябрь 2012 г.); VII Всероссийская Школа - конференция с международным участием по физиологии мышц и мышечной деятельности «Новые подходы к изучению классических проблем» (Москва, январь 2013 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ: из них 4 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Работы представлены в материалах: XXI Съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова; Всероссийской научно-практической конференции «Научные исследования в сфере физической культуры и спорта: мониторинг, технологии и методики»; Научно-методического журнала: «Физкультурное образование Сибири»; Лечебной физической культуре и спортивной медицине; Всероссийской научно-практической конференции «Современная система спортивной подготовки в биатлоне»; Российского конгресса с международным участием «Медицина для спорта-2011», Медицина для спорта -2012»; X, XI Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии»; Вестника Омского университета имени Ф.И. Достоевского; VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной памяти B.C. Пирусского; Второго Российского съезда по хронобиологии и хрономедицине; Всероссийского форума «Молодые ученые-2011, 2012»; VII Всероссийской Школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Новые подходы к изучению классических проблем»; сборниках научных трудов ФГБОУ ВПО «СибГУФК».

Структура и объем диссертации

Работа включает следующие разделы: введение; обзор литературы; материалы и методы исследования; результаты исследования: глава 3, глава 4; обсуждение результатов исследований; выводы; практические рекомендации; список литературы, приложения.

ГЛАВА 1. ХРОНОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЫЖНИКОВ (Обзор литературы) 1.1. Физиологическая характеристика лыжного спорта

Современные лыжные гонки - это преодоление дистанции различной длины, от 1 км до 50 км. В отличие от других циклических видов спорта тренировки и соревнования спортсменов-лыжников проходят в условиях низкой температуры окружающей среды. Разнообразие соревновательных дистанций, различный формат и стиль гонок определяет физиологическую напряженность, биохимическую способность энергообеспечения организма спортсмена (Дьяченко В.Ф.,2004; Платонов В.Н., 2007).

А.И. Павлик (2003)отмечает, что функциональная подготовленность организма лыжника является одной из ведущих сторон подготовки и рассматривается как совокупность характеристик функций и свойств организма, которые оказывают влияние на повышение работоспособности (Павлик А. И., 2003). Объем и интенсивность тренировочных нагрузок лыжников тесно связаны с состоянием кардиореспираторной системы. Длина соревновательной дистанции, скорость, стиль, особенности рельефа трассы определяют специфику двигательной деятельности лыжника и