Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эффекты воздействия тренировочных нагрузок и ангиопротектора троксевазина на кардиореспираторную систему и физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Эффекты воздействия тренировочных нагрузок и ангиопротектора троксевазина на кардиореспираторную систему и физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов"

На правах рукописи

Латухов Сергей Валентинович

ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК

И АНГИОПРОТЕКТОРА ТРОКСЕВАЗИНА НА КАРДИОРЕСПИРАТОРНУЮ СИСТЕМУ И ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ БИАТЛОНИСТОВ

03.03.01 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

О з АПР 2014

Челябинск-2014

005546736

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: Тупиев Ильдус Джадитович

кандидат биологических наук, доцент Официальные оппоненты: Елисеев Евгений Вадимович

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физического воспитания и спорта ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет». Рубанович Виктор Борисович доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет». Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Уральский государственный

университет физической культуры» (г. Челябинск)

Защита состоится 25 апреля 2014 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. Ленина, 69, конференц-зал (ауд.116).

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».

Автореферат разослан «_» марта 2014 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

П.А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Для повышения спортивного мастерства и сохранения здоровья спортсменов существует необходимость в регулярной оценке уровня физической работоспособности, эффективности тренировочных средств, в управлении и коррекции тренировочного процесса с учетом изменяющегося функционального состояния организма под воздействием физических нагрузок, которые зачастую бывают чрезмерными и могут способствовать развитию различных патологических состояний (А.Г. Дембо, 1991; H.J. Apell, 1986; С.М. Обухов, 1991; D.L. Costill et al., 1991; Э.В. Земцовский, 1995; C.JI. Сашенков с соавт., 1995; А.В.Смоленский, ЕЛО. Андриянова, A.B. Михайлова, 2005).

Вместе с тем, контроль физической работоспособности чаще всего осуществляется по показателям внешней механической работы (B.JI. Карпман, 1972; И.В. Аулик, 1990), что дает определенную количественную информацию, но не позволяет оценить физиологический эффект от применяемых тренировочных средств (Мякинченко, В.Н. Селуянов, 2005). Поэтому оценка эффективности тренировочного процесса по изменению физиологических реакций кардиореспираторной системы спортсменов остается актуальной темой исследований и требует дальнейшего изучения (Ю.С. Ванюшин, М.Ю. Ванюшин, 2012; В.Д. Сонькин, 2010; Е.А. Ширковец, Э.С. Озолин, М.В. Арансон, JI.H. Овчаренко, 2010; S.A..Ward, 2007).

В настоящее время применение различных недопинговых средств в тренировочном процессе является неотъемлемой частью современного спорта (С.А. Олейник с соавт., 2010). Они широко используются для поддержания физической работоспособности спортсменов и повышения эффективности процессов адаптации к тренировочным нагрузкам (В.Н. Волков, ДА. Игуменова, 2003; C.B. Сухов, 2009; Е.В. Горовая, 2011). В этой связи поиск новых препаратов, способных положительно повлиять на факторы физической работоспособности, приобретает особую практическую значимость (Р.Д. Сейфулла, Е.А. Рожкова, Г.З. Орджоникидзе, 2009).

Таким образом, необходимость совершенствования методов и способов оценки тренировочного эффекта, дальнейшее изучение влияния физических упражнений и ангиопротекторов на уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов обусловили актуальность настоящего исследования.

Цель исследования. Оценить эффект воздействия тренировочных нагрузок и ангиопротектора троксевазина на кардиореспираторную систему и уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов.

Задачи исследования

1. Проанализировать и классифицировать реакции кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов на систематические специфические физические нагрузки.

2. Разработать на основании анализа реакций кардиореспираторной системы на систематические специфические физические нагрузки способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов.

3. Определить с помощью разработанного способа оценки тренировочного эффекта воздействие упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена, на физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов.

4. Оценить воздействие ангиопротектора троксевазина на уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов.

Научная новизна. Выявлены, описаны и классифицированы варианты долговременных адаптационных реакций кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов на систематические физические нагрузки.

Показана эффективность применения квалифицированными биатлонистами упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена.

Впервые обнаружено, что однократный прием ангиопротектора троксевазина повышает уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов в условиях напряженной мышечной работы.

Теоретическая и практическая значимость. Выявлены варианты долговременных адаптационных реакций кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов на тренировочные нагрузки, интерпретация которых способствует расширению существующих представлений о физической работоспособности спортсменов.

Использование авторского способа («Способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов. Патент 11и 2454923 С1») дает возможность изучать направленность воздействия физических упражнений, оценивать тренировочный процесс и контролировать его.

Разработанный автором «Способ оценки действия лекарственных средств на работоспособность спортсменов» (патент Яи 2336806 С1) позволяет исследовать воздействие различных недопинговых препаратов на физическую работоспособность спортсменов. Использование этого способа помогло выявить ранее неизвестное свойство ангиопротектора троксевазина повышать физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов («Средство для повышения спортивной работоспособности. Патент Яи 2330669 С1»).

Результаты работы могут быть использованы для разработки индивидуальных тренировочных программ по повышению физической

работоспособности спортсменов и фармакологического обеспечения тренировочного процесса.

Сформулированные в работе положения и материалы исследования применяются в учебно-тренировочном процессе СДЮШОР по биатлону РБ г. Уфа, используются в учебном процессе на кафедре физического воспитания, ЛФК и врачебного контроля Башкирского государственного медицинского университета, в работе врачебно-физкультурных диспансеров Республики Башкортостан.

Основные положения, выносимые на защиту:

¡.Теоретически возможны девять вариантов долговременной адаптации кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов к тренировочным нагрузкам.

2. Анализ изменений частоты сердечных сокращений, лёгочной вентиляции и заключительной мощности работы у квалифицированных биатлонистов, полученных в результате проведения теста со ступенчато повышающейся нагрузкой, до и после тренировочного мезоцикла, позволяет оценить эффективность тренировочного процесса.

3. Использование упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена с параллельным уменьшением объема тренировочной нагрузки как в мезоцикле, так и в микроцикле, приводит к повышению уровня физической работоспособности квалифицированных биатлонистов.

4. Однократный прием ангиопротектора троксевазина способствует повышению уровня физической работоспособности квалифицированных биатлонистов.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики» (Уфа, 2009); VI Международной научно-практической конференции «Физическая культура и спорт: интеграция науки и практики» (Ставрополь, 2009); V Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти Ф.Ф. Кургаева «Физическая культура, спорт и здоровый образ жизни: инновационные аспекты» (Уфа, 2010); XXI Съезде Физиологического общества им. И.П.Павлова (Калуга, 2010); II Всероссийской научно-практической конференции «Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики» (Уфа, 2010); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры, спорта и туризма» (Уфа, 2011); Всероссийской учебно-методической конференции «Современные технологии физического воспитания и спорта студенческой молодежи», посвященной 60-летию кафедры физического воспитания УГНТУ (Уфа, 2011); III Всероссийской научно-

практической конференции «Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики» (Уфа, 2011); III Всероссийском конгрессе с международным участием «Медицина для спорта-2013» (Москва, 2013).

Публикации: материалы диссертации отражены в 14 печатных работах, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 3 патента.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Материал изложен на 117 страницах, иллюстрирован 6 рисунками и 16 таблицами. Список литературы содержит 180 источников на русском и 77 - на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объем и методы исследования

В исследовании принимали участие 91 биатлонист мужского пола различной квалификации и возраста (14-47 лет), прошедшие диспансеризацию и допущенные к занятиям спортом. С ними было проведено 484 нагрузочных тестов, регистрировалось 1936 показателей, графически определялось 1452 и рассчитывалось 1452 показателя. Всего получено и обработано 4840 данных. Исследования выполнены при соблюдении основных биоэтических правил и требований с научным обоснованием планируемых исследований, анализом возможных рисков и дискомфорта. Исследование проводилось в лабораторных условиях с использованием эргометрических и физиологических методов определения физической работоспособности (И.В. Аулик, 1990; В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1988; В.Н. Селуянов, Е.Б. Мякинченко, Д.Г. Холодняк, С.М. Обухов, 1991).

Для получения эргометрических данных использовались велоэргометры, а физиологические показатели регистрировались при помощи специальных устройств и приборов. Общая организация исследования приведена в таблице 1.

Воздействие различных методик спортивной тренировки на кардиореспираторную систему и уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов изучалось при помощи авторского «Способа оценки тренировочного эффекта у спортсменов» (патент Ru 2454923 С1).

Для оценки влияния ангиопротектора троксевазина на физическую работоспособность спортсменов дополнительно применялся запатентованный автором «Способ оценки действия лекарственных средств на работоспособность спортсменов» (патент Ru 2336806 С1).

Эргометрические показатели (PWCno, заключительная мощность работы), характеризующие физическую работоспособность, определялись

прямым путем с использованием велоэргометрического теста со ступенчато повышающейся нагрузкой. Частота сердечных сокращений и легочная вентиляция регистрировались непосредственно в момент выполнения данного теста. Максимальную алактатную мышечную мощность (МАмМ) определяли в одномоментном максимальном велоэргометрическом тесте (таблица 2).

Таблица 1

Организация исследования

Серия Контингент Содержание Результаты

1 Высококвалифицированные биатлонисты (KMC, 18-20 лет, п=21) Оценка тренировочного эффекта по характеру изменений ЧСС и легочной вентиляции - Обоснование девяти вариантов физиологических реакций. - Оценка тренировочного процесса. - Патент

2 Квалифицированные биатлонисты (1 разряд, 1417 лет) Контрольная группа (п=17) Экспериментальная группа (п=17) Оценка тренировочного эффекта применения упражнения «ходьба в гору» - Физиологическое обоснование положительного влияния упражнения «ходьба в гору» на физическую работоспособность

3 Квалифицированные биатлонисты. Группа А (1 разряд, 15-18 лет, п=18) Группа Б (KMC, 19-20 лет, п=12) Группа В (3 тренера и 3 MC, 23-47 лет, п=6). Воздействие ангиопротектора троксевазина на физическую работоспособность - Обоснование краткосрочного положительного влияния троксевазина на физическую работоспособность. - Два патента

Изучаемые показатели приведены в таблице 2.

Таблица 2

Изучаемые эргометрические и физиологические показатели

Измеряемые показатели Графически определяемые показатели Рассчитываемые показатели

Заключительная мощность, Вт PWC170, Вт СО, мл

МАмМ, Вт АэП, Вт МОК, л/мин

ЧСС, уд/мин АнП, Вт ОМВ, %

JIB, л/мин

Методика проведения теста со ступенчато повышающейся нагрузкой. В первой и во второй сериях исследования применялся велоэргометр Kettler Pro. Начальная нагрузка составляла 25 Вт, последующая увеличивалась каждые 2 мин на 25 Вт, темп педалирования составлял 60 об/мин, заключительная мощность (W заключительная) фиксировалась в момент отказа от работы. Последняя ступень теста засчитывалась при условии удержания заданной нагрузки в течение двух минут.

В третьей серии тестов использовался велоэргометр TunturiE4. Темп педалирования составлял 75 об/мин, величина прироста на каждой последующей ступени - 23-28 Вт, время работы на каждой ступени - 2 минуты, длительность теста до отказа от работы. Последняя ступень теста засчитывалась при условии удержания заданной нагрузки в течение двух минут (И.В. Аулик, 1990; В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1988; В.Н. Селуянов, Е.Б. Мякинченко, Д.Г. Холодняк, С.М. Обухов, 1991).

Определение частоты сердечных сокращений проводилось при помощи устройства фирмы POLAR (Финляндия), закрепленного в области пятого межреберья.

Легочная вентиляция регистрировалась при помощи прибора волюметра VOLID-900 (г. Красногорск, Россия).

PWC170 определяли графическим путем в системе прямоугольных координат (В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1988).

Показатели производительности ССС рассчитывались по формулам (В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1988):

СО (систолический объем крови) = 0,008-PWCno + 25 (1),

МОК (минутный объем кровотока) = СО-ЧСС (2).

Определение аэробных способностей активных мышц осуществлялось графическим путём в системе прямолинейных координат (И.А. Аулик 1990, В.Н. Селуянов, Е.Б. Мякинченко, Д.Г. Холодняк, С.М. Обухов, 1991).

Методика определения максимальной алактатной мышечной мощности. Тест проводился на велоэргометре TunturiE4 (Финляндия) через 10-15 мин отдыха после окончания первого теста. На аппарате устанавливалась максимальная величина внешнего сопротивления, а спортсмен стремился развить максимальный темп педалирования в течение 5-10 с (В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1988). Компьютер фиксировал наибольшую мощность работы в ваттах. Спустя 2-5 мин отдыха тест повторялся. Из трех попыток выбирался максимальный результат. Полученная величина расценивалась как прямой коррелят количества сократительных элементов в активных мышцах (Е.Б. Мякинченко, В.Н. Селуянов, 2005).

Доля участия ОМВ в выполненной работе рассчитывалась исходя из величин мощности анаэробного порога (АнП, Вт) и максимальной алактатной

мышечной мощности (МАмМ, Вт) по формуле (В.Н. Селуянов, 2002): ОМВ= 100АнП/(МАМ-АнП) (3).

Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью программы Statistica 6.1. Предварительно анализировались форма-распределения и элементарные статистические параметры каждого показателя. Оценка значимости различий проводилась по непараметрическим критериям Вилкоксона и Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ реакций кардиореспираторной системы на тренировочные нагрузки у квалифицированных биатлонистов

Цель наблюдения заключалась в исследовании индивидуальных реакций кардиореспираторной системы биатлонистов в ответ на тренировочную нагрузку. Под наблюдением находились высококвалифицированные биатлонисты (KMC, п=21) в подготовительный период (июнь), во время проведения четырехнедельного учебно-тренировочного сбора. Для контроля за физическим состоянием спортсменов до и после сбора осуществлялось велоэргометрическое тестирование с определением уровня физической работоспособности (W заключительная), мощности работы наЧСС, равном 170 уд/мин (PWC170), производительности ССС (СО, МОК), уровня локальной мышечной выносливости (Аэп, АнП), силы мышц (МАмМ) и доли участия окислительных мышечных волокон в выполненной работе (ОМВ%).

Выявлено, что применяемые в течение четырехнедельного мезоцикпа тренировочные нагрузки не оказали в среднем по группе значимого влияния на производительность ССС, аэробные возможности активных мышц и уровень физической работоспособности высококвалифицированных биатлонистов. Между тем обнаружено, что у пяти биатлонистов наблюдалось увеличение заключительной мощности работы, у четырех - снижение, а у остальных 12 -заключительная мощность работы не менялась. Таким образом, для 16 биатлонистов тренировочные занятия оказались неэффективными, а это 76,1 % от общего числа спортсменов. Данные представлены в таблице 3.

Анализ сдвигов кривых ЧСС2 и ЛВ2 по отношению к исходным данным (4CCi и ЛВ1) показал, что одинаковые тренировочные нагрузки вызывали различные индивидуальные адаптационные изменения в ССС и активных мышцах. Исходя из вероятных сдвигов кривых ЧСС и ЛВ или их отсутствия, теоретически возможны девять вариантов физиологических реакций на тренировочные нагрузки. В нашем наблюдении было обнаружено пять вариантов поведения физиологических реакций.

Таблица 3

Изменения показателей ССС и локальной мышечной выносливости квалифицированных биатлонистов (п = 21, М±ш)

№ Показатели В начале мезоцикла В конце мезоцикла

1 СО, мл 146,5±13,7 146,4±14,7

2 МОК, л/мин 27,5±2,5 27,5±2,6

3 ^^заключительная, Вт/кг 4,3±0,5 4,3±0,4

4 МАмМ, Вт/кг 13,1±1,8 13,2±1,8

5 АэП, Вт/кг 3,1 ±0,5 3,1 ±0,5

6 АнП, Вт/кг 3,9±0,5 3,9±0,4

7 ОМВ, % 46,4±7,1 4б,5±7,3

Интерпретация поведения физиологических реакций ЧСС и ЛВ на тренировочные нагрузки выглядит следующим образом:

1 вариант характеризуется смещением обеих кривых (ЧСС2 и ЛВ2) вниз относительно исходных уровней (рисунок 1). Это свидетельствует о параллельном увеличении производительности ССС и повышении локальной мышечной выносливости (ЛМВ). Такая реакция указывает на абсолютно благоприятное развертывание адаптационных процессов в организме спортсмена и может считаться наилучшей.

ЧСС, уд/мин ЛВ, л/мин

25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 Вт в начале эксперимента - ♦ - в конце эксперимента

Рисунок 1. Пример одновременного увеличения производительности сердечнососудистой системы, повышения аэробного и анаэробного порога и

заключительной мощности работы В этом случае можно предполагать, что средства тренировочного воздействия были подобраны удачно, а планирование тренировочного процесса

для данного спортсмена организовано наилучшим образом.

Следующие два варианта можно расценивать как относительно благоприятные. Вариант 2 характеризуется смещением кривой ЧСС2 вниз при неизменной ЛВ (рисунок 2). В этом случае отмечается повышение производительности ССС, не сопровождающееся соответствующим изменением уровня ЛМВ. Такая реакция на физические нагрузки может считаться относительно благоприятной потому, что положительные адаптационные сдвиги произошли преимущественно в системе кровообращения.

ЧСС, уд/мин ЛВ, л'мин

•о— в начале мезоцикла -«- - в конце мезоцикла

Рисунок 2. Пример положительного воздействия физических нагрузок на сердечно-сосудистую систему По приведенному графику можно предположить, что основное время тренировочных занятий было посвящено развитию общей выносливости. Также возможно предположить, что атлет имеет большое количество окислительных мышечных волокон и поэтому при выполнении заданных физических нагрузок значения ЧСС были невысоки и эффект тренировочных занятий оказался направлен преимущественно на перестройку сердечно-сосудистой системы, поскольку для развития активных мышц необходимы другие средства и методы тренировок, позволяющие вовлекать в работу высокопороговые двигательные единицы.

Вариант 3 - смещение кривой ЛВ2 вниз при неизменной ЧСС. В этом случае отмечается преимущественное повышение уровня ЛМВ без изменения производительности ССС (рисунок 3). В этом случае отмечается повышение уровня локальной мышечной выносливости без изменения производительности

сердечно-сосудистой системы. Подобная ситуация бывает тогда, когда выполнение упражнений осуществляется преимущественно в аэробно-анаэробной зоне энергообеспечения и сопровождается высокими значениями ЧСС. Для этого биатлонистами применяются упражнения, развивающие специальную, скоростно-силовую, силовую выносливость.

ЧСС, уд/мин JIB, л/мин

-о- в начале мезоцикла • в конца мезопркла

Рисунок 3. Пример положительного воздействия физических нагрузок на аэробные возможности активных мышц.

Вариант 4 — отсутствие существенных изменений ЧСС и ЛВ (индифферентный вариант).

5 и 6 варианты характеризуются разнонаправленными реакциями в кардиореспираторной системе. 5 вариант - кривая JIB2 смещается вниз, а ЧСС2 — вверх; 6 вариант - наоборот - кривая ЛВ2 смещается вверх, а ЧСС2 - вниз. Эти реакции можно отнести к неопределенным.

Остальные варианты указывают на относительно неблагоприятные реакции кардиореспираторной системы биатлонистов на физические нагрузки. Вариант 7 характеризуется смещением кривой ЧСС2 вверх при неизменной ЛВ, что свидетельствует о снижении производительности ССС. Вариант 8 характеризуется смещением кривой ЛВ2 вверх при неизменной ЧСС, что указывает на снижение ЛМВ. 9 вариант - кривые ЧСС2 и ЛВ2 смещаются вверх, что может свидетельствовать об абсолютно неблагоприятных реакциях кардиореспираторной системы на тренировочные нагрузки. Таким образом, в нашем наблюдении благоприятные реакции (1-3 варианты) встречались у 15 биатлонистов, индифферентные (4 вариант) - у четырех и неопределенные (5 вариант) - у одного.

Анализ изменений ЧСС и JIB в ответ на физическую нагрузку показал, что тренировочные упражнения, использованные в подготовке биатлонистов, в целом соответствовали заявленной направленности и способствовали развитию сердечно-сосудистой системы и локальной мышечной выносливости (таблица 4).

Таблица 4

Распределение квалифицированных биатлонистов (п=21) по соотношению

изменений ЧСС, ЛВ и заключительной мощности W

Варианты реакции ЧСС и ЛВ Характер изменения заключительной мощности W Всего

Сн Б/и Пов

1 - I 5 6

2 - 1 - 1

3 - 8 - 8

4 3 1 - 4

5 1 1 - 2

Всего 4 12 5 21

Примечание: Сн - снижение, Б/и - без изменений, Пов - повышение

Оценка тренировочного эффекта у квалифицированных биатлонистов

Целью сравнительного эксперимента являлась оценка тренировочного эффекта применения упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена. В эксперименте принимали участие 34 биатлониста, которые были разделены на две равные группы. В обеих группах тренировочный процесс был направлен на развитие выносливости. Подготовка в контрольной группе (п=17; 16,5±1,5 лет; 173,7±5,8 см; 63,4±6,9кг) велась без учета индивидуальных уровней анаэробного порога, по обычному плану с применением традиционных для биатлонистов тренировочных средств (В.М. Ковязин, 2008, 2011; Сагиев Т.А., В.П. Шульпина, 2012). Спортсмены экспериментальной группы (п=17; 16,5±2,3лет; 172,2±8,5см; 61,9±10,2кг) выполняли упражнение «ходьба в гору» широким шагом с учетом ЧСС, величина которой определялась до начала эксперимента и соответствовала уровню порога анаэробного обмена.

Эксперимент проводился в естественных для испытуемых условиях, без нарушения хода учебно-тренировочного процесса, в течение 6 недель подготовительного периода (июль, август). Объем почасовой нагрузки за микроцикл в контрольной группе составлял от 3,5 до 8 часов, а в экспериментапьной - от 2,3 до 5,3 часов. Межгрупповое отличие в распределении нагрузки в понедельном планировании тренировочного

процесса продиктовано существенным различием в применяемых упражнениях и направленности тренировочного процесса.

Биатлонисты обеих групп до и после сбора проходили велоэргометрическое тестирование по методике, применяемой в предыдущем наблюдении. Выявлены межгрупповые различия показателей физической работоспособности. Так, у биатлонистов экспериментальной группы отмечалось значимое увеличение производительности сердечно-сосудистой системы: систолический объем крови возрос на 3,3 % (р=0,04), а МОК - на 7,7 % (р=0,002). Тогда как в контрольной группе эти показатели остались практически неизменными. Мощность работы на аэробном пороге в экспериментальной группе статистически значимо возросла на 12,5 % (р=0,002), в то время как в контрольной - оставалась практически неизменной (рисунок 4). Заключительная мощность работы указывает на достигнутый уровень физической работоспособности спортсмена, который возрос в контрольной группе на 5,3 %, а в экспериментальной - статистически значимо на 10,8% (р=0,0006). При этом в контрольной группе увеличение заключительной мощности работы произошло у семи (41 %) биатлонистов, а в экспериментальной — у 16 (94%). Снижение уровня физической работоспособности наблюдалось у двоих спортсменов контрольной группы.

н И

о

12 12

АэП АнП

Рисунок 4. Изменение относительной мощности работы на аэробном и анаэробном порогах в экспериментальной (Э) и контрольной (К) группах

Таким образом, анализ эргометрических данных показал определенное преимущество упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге

анаэробного обмена, по сравнению с традиционными средствами подготовки, использованными в контрольной группе.

Анализ реакций кардиореспираторной системы биатлонистов на физические нагрузки выявил, что в экспериментальной группе преимущественно встречались благоприятные реакции по 1 и 2 варианту, указывающие на развитие ССС и активных мышц, тем самым направленность тренировочного процесса была подтверждена. Количественное распределение реакций ЧСС и ЛВ в ответ на физические нагрузки показало, что в контрольной группе определить направленность тренировочного процесса оказалось затруднительно.

Для объективной оценки тренировочного эффекта (ТЭ) следует одновременно анализировать реакции кардиореспираторной системы и достигнутый уровень физической работоспособности спортсмена. Повышение этого уровня может свидетельствовать о положительном тренировочном эффекте, снижение - об отрицательном тренировочном эффекте, а отсутствие прироста заключительной мощности подтверждает отсутствие тренировочного эффекта (таблица 5).

Таблица 5

Распределение квалифицированных биатлонистов по соотношению реакций

ЧСС, ЛВ и заключительной мощности кон)

Вариант реакции ЧССиЛВ Контрольная группа (п=17) Экспериментальная группа (п=17)

\^зак Всего \¥зак Всего

Сн Б/и Пов Сн Б/и Пов

1 - 1 1 2 - - 3 3

2 1 - - 1 - 1 4 5

3 - - 1 1 - - - 0

4 1 4 2 7 - - 6 6

6 - 1 - 1 - - - 0

7 - 2 3 5 - - 1 1

8 - - - 0 - - 2 2

Всего 2 8 7 17 0 1 16 17

Примечание: Сн - снижение, Б/и - без изменений, Пов - повышение

В контрольной группе у двух биатлонистов отмечался отрицательный ТЭ, а количество спортсменов, у которых тренировочный эффект отсутствовал и тех, у кого он был положительным, оказалось примерно равным. В экспериментальной группе отрицательный тренировочный эффект не наблюдался, и только в одном случае встречалось отсутствие тренировочного эффекта.

Анализ кардиореспираторных реакций спортсменов, имеющих положительный тренировочный эффект, показал, что из семи биатлонистов контрольной группы двоим менять планы тренировок нецелесообразно, троим — необходимо внести изменения в тренировочные планы для нивелирования адаптационных срывов, а двоим - для повышения эффективности тренировочных занятий. Из 16 биатлонистов экспериментальной группы, имеющих положительный тренировочный эффект, девяти необходимо провести коррекцию тренировочных планов, троим спортсменам - для устранения срыва адаптационных процессов в ССС и активных мышцах, а шести - для повышения эффективности тренировочных занятий.

В ходе эксперимента было выявлено, что применение упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена, с параллельным уменьшением объема нагрузок как в мезоцикле, так и в микроцикле, привело к значимому повышению показателей физической работоспособности, большему числу благоприятных кардиореспираторных реакций и более выраженному положительному тренировочному эффекту по сравнению с контрольной группой, где применялись традиционные для биатлонистов тренирующие средства.

Таким образом, анализ кардиореспираторных реакций на физическую нагрузку помогает определить направленность физических упражнений, тренировочный эффект их применения и позволяет контролировать тренировочный процесс.

Воздействие ангиопротектора троксевазина на физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов

Целью этой серии исследования было изучение воздействия ангиопротектора троксевазина на уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов. В эксперименте приняли участие 36 биатлонистов мужского пола различного возраста и спортивной квалификации, которые были разделены на три группы. В группу А (п = 18) вошли юноши первого разряда, 15-18 лет. Группу Б (п = 12) составили юниоры, KMC, 19-20 лет. В третью группу В (п = 6) были включены мужчины в возрасте 23-47 лет.

Проведение эксперимента осуществлялось в первой половине дня (с 8 до 12 ч), спустя 90 мин после завтрака с использованием методики, применяемой в двух предыдущих сериях исследований. В те дни, когда проводилось тестирование с применением ангиопротектора, испытуемые принимали внутрь троксевазин (1200 мг) за 90 мин до тестирования. Перед спортсменами ставилась задача в каждом тесте показывать максимально возможный результат.

Поскольку в данной серии исследования изучался срочный эффект воздействия троксевазина на уровень физической работоспособности, то вначале была проверена гипотеза об устойчивости результатов тестирования в течение суток. Для этого два дня подряд биатлонисты группы А и Б выполняли тест со ступенчато повышающейся нагрузкой, а затем полученные данные обоих тестов сравнили между собой. В результате выявлено, что значимых различий в адаптационных реакциях кардиореспираторной системы и заключительной мощности работы между первым и вторым тестированием не выявлено. На основании этого было решено в группе В сравнительное тестирование не проводить.

Через неделю после сравнительного тестирования осуществлялось основное исследование по изучению воздействия однократного приема троксевазина на кардиореспираторную систему и уровень физической работоспособности биатлонистов. В первый день осуществлялось предварительное тестирование для получения исходных данных, на следующий день спустя 90 мин после приема препарата тестирование повторялось. Результаты эксперимента представлены в таблице 6.

Таблица 6

Изменение показателей физической работоспособности биатлонистов (п=36)

под воздействием однократного приёма троксевазина (М±т)

№ Показатели До приема После приема Р

1 УО, мл 135,4 ±5,0 146,9± 3,3 =0,001

2 МОК, л/мин 25,8 ±0,6 27,5 ± 0,6 =0,001

3 Wзaключитeльнaя, Вт/кг 4,4 ±0,1 4,7 ±0,1 =0,003

4 АэП, Вт/кг 3,4± 0,1 3,8± 0,1 =0,002

5 АнП, Вт/кг 4,0± 0,1 4,4± 0,1 =0,002

6 МАмМ, Вт/кг 12,9 ±0,3 13,5 ±0,3 =0,04

7 ОМВ, % 46,8 ±1,8 49,6 ± 2,0 =0,05

Сравнительный анализ данных по группе выявил статистически значимое увеличение производительности сердечно-сосудистой системы, рост аэробных возможностей активных мышц и максимальной алактатной мышечной мощности. Заключительная мощность работы возросла у 29 биатлонистов, при этом снижения работоспособности не наблюдалось.

Анализ индивидуальных реакций кардиореспираторной системы на физические нагрузки, после однократного приема троксевазина показал, что у семи биатлонистов, не сумевших повысить заключительную мощность работы, преимущественно наблюдались благоприятные реакции, однако имелись разнонаправленные и неблагоприятные реакции, указывающие на снижение производительности ССС. Среди 29 биатлонистов, повысивших уровень

физической работоспособности, в 25 случаях отмечались благоприятные реакции по 1 и 2 варианту, при этом имелось незначительное число других реакций (таблица 7).

Таблица 7

Распределение квалифицированных биатлонистов (п=36) по соотношению реакций ЧСС, ЛВ и заключительной мощности работы после однократного

приема троксевазина

Вариант реакции ЧСС и ЛВ Характер изменения заключительной мощности Всего

Сн Б/и Пов

1 - 2 14 16

2 - 2 10 12

4 ' - - 4 4

5 - 1 - 1

7 - 2 1 3

Всего - 7 29 36

Примечание: Сн — снижение, Б/и — без изменений, Пов - повышение

Одновременное воздействие троксевазина на сердечно-сосудистую систему и активные мышцы у 16 биатлонистов, по-видимому, можно объяснить тем, что препарат действует на венозную и капиллярную систему так, что стенки сосудов становятся более упругими, и это позволяет увеличить венозный возврат крови к сердцу и в то же время ускорить прохождение крови через сосуды. Повышение систолического объема крови приводит к тому, что возрастает пропускная способность микроциркуляторного русла, вследствие чего повышается приток кислорода к работающим мышцам. Это создает более благоприятные условия для функционирования митохондрий, которые в большом количестве присутствуют в окислительных мышечных волокнах. Поэтому можно предположить, что увеличение аэробной производительности мышц под влиянием троксевазина наблюдается у тех спортсменов, у которых активные мышцы содержат большое количество окислительных мышечных волокон.

Преимущественное воздействие троксевазина на производительность ССС у 12 биатлонистов можно объяснить тем, что у данных спортсменов не происходит уменьшения доли анаэробного гликолиза в энергообеспечении напряженной мышечной работы. Можно предположить, что плотность капилляров и митохондрий в активных мышцах у данных спортсменов недостаточно высока, и/или в составе этих мышц гликолитические волокна занимают большую часть, и поэтому улучшение снабжения мышц кислородом не приводит к увеличению доли окислительного фосфолирирования в

энергообеспечении мышечной работы. Поэтому показатели лёгочной вентиляции не изменяются.

Положительный эффект воздействия троксевазйна на уровень физической работоспособности биатлонистов, имеющих реакции по 4 и 7 варианту возможно объяснить тем, что улучшение функционирования микроциркуляторного русла привело к увеличению снабжения работающих мышц субстратами окисления, что вызвало повышение сократительной способности активных мышц.

Среди семи биатлонистов, не сумевших увеличить заключительную мощность работы, у четырех встречались благоприятные кардиореспираторные реакции по 1 и 2 варианту. Вероятно, эти атлеты обладали недостаточной силой активных мышц, поскольку увеличение производительности сердечнососудистой системы и рост аэробных возможностей мышц не позволили повысить уровень физической работоспособности. У троих биатлонистов отмечались разнонаправленные и относительно неблагоприятные реакции, которые характеризуются снижением производительности сердечнососудистой системы. Можно предположить, что у данных спортсменов в результате увеличения венозного возврата крови произошло снижение сократительной способности миокарда, что привело к компенсаторному увеличению ЧСС. На графиках зависимости частоты сердечных сокращений от мощности работы мы видим подъем кривой ЧСС2. Вероятно, уровень физической работоспособности этих спортсменов ограничивает производительность сердечно-сосудистой системы.

Анализ индивидуальных кардиореспираторных реакций в ответ на физические нагрузки с применением троксевазйна показал, что преимущественное воздействие препарат оказывал на сердечно-сосудистую систему, поскольку у 32 биатлонистов наблюдались реакции по 1, 2, 5 и 7 варианту. Косвенно это предположение подтверждается отсутствием реакций по 3, 6 и 8 варианту, которые могут указывать на различные изменения аэробных возможностей активных мышц.

Таким образом, наше исследование показало, что под воздействием однократного приема троксевазйна у 29 биатлонистов из 36 наблюдался рост физической работоспособности за счет увеличения производительности ССС и повышения аэробных возможностей активных мышц.

ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что на систематические специфические физические нагрузки возможны девять вариантов адаптационных реакций со стороны кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов: абсолютно благоприятные (1 вариант); относительно благоприятные (2 и 3 варианты); индифферентный (4 вариант); неопределенные (5 и 6 варианты); относительно

неблагоприятные (7 и 8 варианты) и абсолютно неблагоприятные (9 вариант).

2. Разработан способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов по изменению частоты сердечных сокращений, легочной вентиляции и заключительной мощности работы до и после тренировочного мезоцикла.

3. Определено, что у 94% биатлонистов экспериментальной группы, осуществлявших тренировки с использованием упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена, в отличие от спортсменов, применявших традиционные для биатлонистов средства и методы тренировок, произошло статистически значимое повышение физической работоспособности, увеличение производительности сердечно-сосудистой системы и аэробных возможностей активных мышц. Так, прирост заключительной мощности работы составил 10,8 % (р=0,0006), МОК — 7,7 % (р=0,002), мощность работы на аэробном пороге возросла на 12,5 % (р=0,002), а на анаэробном пороге - 12,9 % (р=0,0006).

4. Однократный прием внутрь ангиопротектора троксевазина повысил уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов за счет увеличения производительности сердечно-сосудистой системы и повышения аэробных возможностей активных мышц. В среднем заключительная мощность работы возросла на 6,8 % (р=0,003), МОК увеличивался на 6,6% (р=0,001), мощность работы на аэробном пороге - на 11,8 % (р=0,002), а на анаэробном пороге - на 10 % (р=0,002).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Рекомендуется регулярно проводить оценку уровня физической работоспособности спортсменов при помощи теста со ступенчато повышающейся нагрузкой, выполняемой до отказа от работы, с одновременной регистрацией ЧСС и ЛВ до и после тренировочного мезоцикла.

2. Результаты тестирования рекомендуется интерпретировать с использованием предложенного способа оценки тренировочного эффекта у спортсменов (патент Яи 2454923 С1), который позволяет оценивать эффективность применения различных физических упражнений и тренировочного процесса.

3. Применение ангиопротектора троксевазина рекомендуется во время соревнований и интенсивных тренировок.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Латухов, C.B. Влияние однократного приёма троксевазина на спортивную работоспособность / C.B. Латухов, З.Х. Мусин // Пермский медицинский журнал,- 2008. - T. XXV, № 4. - С. 65-69.

2. Тупиев, И.Д. Развитие локальной мышечной выносливости у квалифицированных биатлонистов / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов, А.Г. Дороднов //Теория и практика физической культуры. -2011. -№ 2.-С. 76-79.

3. Тупиев, И.Д. Повышение физической работоспособности у квалифицированных биатлонистов / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов, А.Г. Дороднов,

3.Х. Мусин // Медицинский вестник Башкортостана. - 2012. - № 6. - С. 69-73.

4. Латухов, C.B. Анализ методических особенностей физической подготовки квалифицированных лыжников-биатлонистов / C.B. Латухов // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. — 2013. - № 12. - С. 225-234.

Патенты

5. Патент Ru 2330669 Cl, МПК А61К 31/7048 А61Р 43/00. Средство для повышения спортивной работоспособности / Латухов C.B., Мусин З.Х.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО БГМУ РОСЗДРАВА. - № 200712121402/15; Заявл. 30.05.2007; опубл. 10.08.2008, Бюл. № 22. - с. 6.

6. Патент Ru 2336806 Cl, А61В 5/00. Способ оценки действия лекарственных средств на работоспособность спортсменов / Латухов C.B., Мусин З.Х.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО БГМУ РОСЗДРАВА. - № 2007122522/14; заявл. 07.06.2007; опубл. 27.10.2008. Бюл. № 30. - 6 с. : ил.

7. Патент Ru 2454923 Cl, МПК А61В5/00. Способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов / Тупиев И. Д., Латухов C.B., Дороднов А.Г., Линтварев А.Л.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО БашГУ. - № 2011115727/14; заяв 20.04.2011; опуб. 10.07.2012. Бюл. № 20. - 10 с. : ил.

Статьи в журналах и сборниках

8. Тупиев, И.Д. Методика развития локальной мышечной выносливости у квалифицированных биатлонистов / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов, А.Г. Дороднов // Физическая культура и спорт: интеграция науки и практики: мат. VI Международной науч.-практ. конф. Ставрополь. — 2009. - С. 402-406.

9. Тупиев, И.Д. Взаимосвязь между показателями гуморального специфического иммунитета и спортивной работоспособности квалифицированных биатлонистов / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов // Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики: Сб. тр. Международная науч.-практич. конф. Часть II. Уфа, РИЦ БашИФК. - 2009. -С. 229-233.

10. Латухов, C.B. Реакция сердечно-сосудистой и дыхательной систем квалифицированных биатлонистов на ступенчато возрастающую нагрузку / C.B. Латухов, И.Д. Тупиев II Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики: сб. тр. Международной науч.-практ. конф. Часть II. Уфа, РИЦ БашИФК. - 2009. - С. 17-22.

11. Латухов, C.B. Контроль тренировочного процесса по характеру изменений ЧСС и легочной вентиляции /C.B. Латухов, И.Д. Тупиев, З.Х. Мусин // Физическая культура, спорт и здоровый образ жизни: инновационные аспекты: мат. V Всероссийской науч.-практ. конф., посвященной памяти Ф.Ф. Кургаева. Уфа.-2010.-С. 50-53.

12. Тупиев, И.Д. Особенности адаптационных реакций на тренировочную нагрузку у квалифицированных биатлонистов / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов // XXI Съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова: тезисы докладов. М. Калуга: ООО «БЭСТ-принт». -2010. - С. 623.

13. Тупиев, И.Д. Способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов II Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики: сб. трудов II Всероссийской науч.-практ. конф. Часть И. Уфа: РИЦ БашИФК. - 2010. - С. 250-252.

14. Тупиев, И.Д. К вопросу определения эффективности тренировочного процесса / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов // Актуальные проблемы физической культуры, спорта и туризма: мат. Международной науч.-практ. конф. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т.-Уфа: УГАТУ. -2011. - С. 158-160.

15. Латухов, C.B. Информативность велоэргометрических тестов / C.B. Латухов, И.Д. Тупиев // Современные технологии физического воспитания и спорта студенческой молодежи: мат. Всероссийской уч.-метод. конф. Уфа: Изд-воУГНТУ,-2011.-С. 119-123.

16. Тупиев, И.Д. Интерпретация результатов велоэргометрии / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов // Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики: сб. мат. III Всероссийской науч.-практ. конф. Часть II. Уфа: РИЦ БашИФК.-2011.-С. 177-182.

17. Тупиев, И.Д. Реакция кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов на различные тренировочные воздействия / И.Д. Тупиев, C.B. Латухов // Спортивная медицина: наука и практика: мат. III Всероссийского конгресса с международным участием «Медицина для спорта-2013». - 2013. № 1 (10).-С. 276-278.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АэП - аэробный порог

АнП - анаэробный порог

KMC - кандидат в мастера спорта

ЛВ - легочная вентиляция

ЛМВ - локальная мышечная выносливость

МАмМ - максимальная алактатная мышечная мощность

МОК - минутный объем кровообращения

ОМВ - окислительные мышечные волокна

ССС - сердечно-сосудистая система

СО — систолический объем крови

ТЭ - тренировочный эффект

ЧСС - число сердечных сокращений

PWC170 — физическая работоспособность на пульсе 170 уд/мин

Подписано в печать 10.03.2014 Формат 60x90/16. Объем 1,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 67. Бумага офсетная Отпечатано на ризографе в типографии ИП Рожков С.Б. 450014, г. Уфа, ул. Ухтомского 21.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Латухов, Сергей Валентинович, Челябинск

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет»

04201460008 На правах рукописи

Латухов Сергей Валентинович

ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК

И АНГИОПРОТЕКТОРА ТРОКСЕВАЗИНА НА КАРДИОРЕСПИРАТОРНУЮ СИСТЕМУ И ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ БИАТЛОНИСТОВ

Специальность 03.03.01 - физиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент И.Д. Тупиев

Челябинск - 2014

Оглавление

Список сокращений и условных обозначений.........................................................3

Введение.......................................................................................................................4

Глава 1 Литературный обзор......................................................................................9

1.1 Физическая работоспособность и лимитирующие ее факторы.....................9

1.2 Методы оценки физической работоспособности..........................................15

1.3 Анализ особенностей тренировочного процесса квалифицированных биатлонистов...........................................................................................................25

1.4 Влияние ангиопротекторов на физическую работоспособность................32

Глава 2 Организация и методы исследования........................................................37

2.1 Организация исследования..............................................................................37

2.2 Методы исследования......................................................................................46

Глава 3 Результаты исследования и их обсуждение..............................................51

3.1 Анализ реакций кардиореспираторной системы на тренировочные нагрузки у квалифицированных биатлонистов...................................................51

3.2 Оценка тренировочного эффекта у квалифицированных биатлонистов.... 68

3.3 Влияние ангиопротектора троксевазина на физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов....................................80

Заключение.................................................................................................................87

Выводы.......................................................................................................................89

Список литературы....................................................................................................90

Приложение..............................................................................................................115

Список сокращений и условных обозначений

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота

АэП - аэробный порог

АнП - анаэробный порог

БМВ - быстрые мышечные волокна

ГМВ - гликолитические мышечные волокна

ДЕ - действующие единицы

KMC - кандидат в мастера спорта

КрФ - креатинфосфат

La - лактат

JIB - легочная вентиляция

JIMB - локальная мышечная выносливость

МАмМ - максимальная алактатная мышечная мощность

MB - мышечные волокна скелетных мышц

МПК - максимальное потребление кислорода

МОК - минутный объем кровообращения

Н+ - протоны водорода

ОДА - опорно-двигательный аппарат

ОМВ - окислительные мышечные волокна

ПМВ - промежуточные мышечные волокна

Са+2 - ионы кальция

ССС - сердечно-сосудистая система

СО - систолический объем крови

ТЭ - тренировочный эффект

ЦНС - центральная нервная система

ФР - физическая работоспособность

ЧСС - число сердечных сокращений

PWC170 - физическая работоспособность на пульсе 170 уд/мин

Введение

Актуальность. Для повышения спортивного мастерства и сохранения здоровья спортсменов существует необходимость в регулярной оценке уровня физической работоспособности, эффективности тренировочных средств, в управлении и коррекции тренировочного процесса с учетом изменяющегося функционального состояния организма под воздействием физических нагрузок, которые зачастую бывают чрезмерными и могут способствовать развитию различных патологических состояний (А.Г. Дембо, 1991; H.J. Apell, 1986; С.М.Обухов, 1991; D.L. Costill et al., 1991; Э.В. Земцовский, 1995; C.J1. Сашенков с соавт., 1995; A.B. Смоленский, Е.Ю. Андриянова, A.B. Михайлова, 2005).

Вместе с тем, контроль физической работоспособности чаще всего осуществляется по показателям внешней механической работы (B.JI. Карпман, 1972; И.В. Аулик, 1990), что дает определенную количественную информацию, но не позволяет оценить физиологический эффект от применяемых тренировочных средств (Е.Б. Мякинченко, В.Н. Селуянов, 2005). Поэтому оценка эффективности тренировочного процесса по изменению физиологических реакций кардиореспираторной системы спортсменов остается актуальной темой исследований и требует дальнейшего изучения (Ю.С. Ванюшин, М.Ю. Ванюшин, 2012; В.Д. Сонькин, 2010; Е.А. Ширковец, Э.С. Озолин, М.В. Арансон, Л.Н. Овчаренко, 2010; S.A. Ward, 2007).

В настоящее время применение различных недопинговых средств в тренировочном процессе является неотъемлемой частью современного спорта (С.А. Олейник с соавт., 2010). Они широко используются для поддержания физической работоспособности спортсменов и повышения эффективности процессов адаптации к тренировочным нагрузкам (В.Н. Волков, Л. А. Игуменова, 2003; C.B. Сухов, 2009; Е.В. Горовая, 2011). В этой связи поиск и использование новых препаратов, способных положительно повлиять на факторы физической работоспособности, приобретают особую практическую

значимость (Р.Д. Сейфулла, Е.А. Рожкова, Г.З. Орджоникидзе, 2009).

Таким образом, необходимость совершенствования методов и способов оценки тренировочного эффекта, дальнейшее изучение влияния физических упражнений и ангиопротекторов на уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов обусловили актуальность настоящего исследования.

Цель исследования

Оценить эффект воздействия тренировочных нагрузок и ангиопротектора троксевазина на кардиореспираторную систему и уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов. Задачи исследования

1. Проанализировать и классифицировать реакции кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов на систематические специфические физические нагрузки.

2. Разработать на основании анализа реакций кардиореспираторной системы на систематические специфические физические нагрузки способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов.

3. Определить с помощью разработанного способа оценки тренировочного эффекта воздействие упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена, на физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов.

4. Оценить воздействие ангиопротектора троксевазина на уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов. Научная новизна. Выявлены, описаны и классифицированы варианты

долговременных адаптационных реакций кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов на систематические физические нагрузки.

Показана эффективность применения квалифицированными биатлонистами упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена.

Впервые обнаружено, что однократный прием ангиопротектора троксевазина повышает уровень физической работоспособности квалифицированных биатлонистов в условиях напряженной мышечной работы.

Теоретическая и практическая значимость. Выявлены варианты долговременных адаптационных реакций кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов на тренировочные нагрузки, интерпретация которых способствует расширению существующих представлений о физической работоспособности спортсменов.

Использование авторского способа («Способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов. Патент 11и 2454923 С1») позволяет определить направленность тренировочного процесса и контролировать его.

Разработанный автором «Способ оценки действия лекарственных средств на работоспособность спортсменов» (патент Яи 2336806 С1) позволяет исследовать воздействие различных недопинговых препаратов на физическую работоспособность спортсменов. Использование этого способа позволило выявить ранее неизвестное свойство ангиопротектора троксевазина повышать физическую работоспособность квалифицированных биатлонистов («Средство для повышения спортивной работоспособности. Патент Ли 2330669 С1»).

Результаты работы могут быть использованы для разработки индивидуальных тренировочных программ по повышению физической работоспособности спортсменов и фармакологического обеспечения тренировочного процесса.

Сформулированные в работе положения и материалы исследования применяются в учебно-тренировочном процессе СДЮШОР по биатлону РБ г. Уфа, используются в учебном процессе на кафедре физического воспитания, ЛФК и врачебного контроля Башкирского государственного медицинского университета, в работе врачебно-физкультурных диспансеров республики Башкортостан.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Теоретически возможны девять вариантов долговременной адаптации кардиореспираторной системы квалифицированных биатлонистов к тренировочным нагрузкам.

2. Анализ изменений частоты сердечных сокращений, лёгочной вентиляции и заключительной мощности работы у квалифицированных биатлонистов, полученных в результате проведения теста со ступенчато повышающейся нагрузкой, до и после тренировочного мезоцикла, позволяет оценить эффективность тренировочного процесса.

3. Использование упражнения «ходьба в гору», выполняемого на пороге анаэробного обмена, с параллельным уменьшением объема тренировочной нагрузки как в мезоцикле, так и в микроцикле, приводит к повышению уровня физической работоспособности квалифицированных биатлонистов.

4. Однократный прием ангиопротектора троксевазина способствует повышению уровня физической работоспособности квалифицированных биатлонистов.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики» (Уфа, 2009); VI Международной научно-практической конференции «Физическая культура и спорт: интеграция науки и практики» (Ставрополь, 2009); V Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти Ф.Ф. Кургаева «Физическая культура, спорт и здоровый образ жизни: инновационные аспекты» (Уфа, 2010); XXI Съезде Физиологического общества им. И.П.Павлова (Калуга, 2010); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры, спорта и туризма» (Уфа, 2011); Всероссийской научно-практической конференции УГНТУ «Современные технологии физического воспитания и спорта студенческой молодежи» (Уфа, 2011); III Всероссийском

конгрессе с международным участием «Медицина для спорта-2013» (Москва, 2013).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Материал изложен на 117 страницах, иллюстрирован 6 рисунками и 16 таблицами. Список литературы содержит 180 источников на русском и 77 - на иностранных языках.

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Физическая работоспособность и лимитирующие ее факторы

Активное изучение физической работоспособности (ФР) началось в конце IX века, но до сих пор общепринятой интерпретации этого термина нет [145]. Известно, что физическая работоспособность является интегральным показателем функциональных и энергетических возможностей всех систем организма и зависит от антропометрических показателей человека, состояния нейромышечного и опорно-двигательного аппарата, механизмов энергообеспечения мышечных сокращений, силы, локальной мышечной выносливости, производительности кардиореспираторной, эндокринной, иммунной систем, а также наследственности [41, 101,129, 145].

Физическую работоспособность принято делить на общую и специальную [9, 86, 87]. В повседневной жизни современному человеку не свойственно совершать физические усилия повышенной мощности и продолжительности, поэтому эти понятия присущи спортивной деятельности человека, поскольку подразумевают длительную и интенсивную работу [56]. Под общей физической работоспособностью понимается продолжительная работа малой мощности, которая осуществляется окислительными мышечными волокнами (ОМВ) с использованием аэробных механизмов энергообеспечения [29, 214, 251, 254]. Под специальной физической работоспособностью понимается работа с субмаксимальной и максимальной мощностью, с вовлечением в сокращения ОМВ и части гликолитических мышечных волокон (ГМВ). Длительность выполнения такой работы ограничена во времени, поскольку разворачивающийся анаэробный гликолиз приводит к тому, что его метаболиты затрудняют мышечные сокращения [9, 29, 135,186, 251].

Спортивный результат зависит от тренированности, которую обусловливают физическая подготовленность, тактико-техническое мастерство и психологическая устойчивость спортсмена. Поэтому высокий уровень

физической работоспособности позволяет эффективно осуществлять тактико-технические действия и проявлять волевые качества [9, 56].

В естественных условиях окружающей среды, при достаточном питании, нормальном функционировании органов и систем человека физическую работоспособность лимитирует производительность сердечно-сосудистой системы (центральный фактор) и/или сами мышцы (периферический фактор) [111, 79]. Для того чтобы достоверно выявить факторы, лимитирующие физическую работоспособность, чаще всего применяют эргометрические, биохимические (определение АТФ, глюкозы, мочевины, лактата, хемилюминесценции) и/или физиологические методы исследования во время выполнения двигательных тестов и/или по их окончании [5, 47,106, 222, 221].

Некоторые авторы отождествляют производительность

кардиореспираторной системы спортсмена с уровнем его физической работоспособности [9, 58]. Однако в норме респираторная система лимитирующим фактором не является, поскольку успешно справляется с вентиляцией легких даже при длительном выполнении максимальных физических нагрузок [148, 163, 122, 159]. В двигательных тестах до отказа от работы установлено, что легочная вентиляция спортсменов может достигать 150-200 л/мин, а это 31-42 л/02/мин. Такое количество кислорода организм просто не в состоянии усвоить [59, 69, 159, 163]. Основная задача сердечнососудистой системы заключается в обеспечении сокращающейся скелетной мускулатуры кислородом, энергетическими субстратами, пластическим материалом и в выведении из мышц образующихся метаболитов. Производительность сердечно-сосудистой системы может в значительной мере ограничить уровень физической работоспособности. Считается доказанным, что минутный объем кровообращения (МОК) зависит от величины систолического объема крови (СО), низкие значения которого не позволяют в достаточной мере обеспечивать кровоснабжение работающих мышц [12, 14, 58]. Изучение функционирования сердечно-сосудистой системы при выполнении напряженной мышечной работы выявило, что эффективность

взаимодействия сердца и сосудов при различных величинах МОК определяется согласованностью в работе сердца и его сосудов, которая в свою очередь зависит от инерции сердечного выброса, ригидности стенок аорты, крупных артерий и вязкости капиллярной крови [8]. Обнаружено, что жесткость артериальных сосудов и тонус вен также способны ограничивать снабжение кровью сокращающих мышц [22, 57, 170]. Объём венозного возврата крови в большей степени зависит от присасывающе-нагнетательной деятельности сокращающихся мышц, работа которых приравнивается к насосной функции сердца и способствует продвижению венозной крови и лимфы к сердцу [148]. В состоянии относительного покоя в нижних конечностях скапливается от 300 до 800 мл крови, при выполнении различной по интенсивности работы этот объем жидкости вовлекается в кровообращение и значительно увеличивает венозный возврат, что приводит к дополнительному растяжению обоих желудочков, а вслед за этим происходит внутри кардиальная перестройка. В процессе тренировочных занятий наблюдается увеличение массы и объёма сердца, которая может достигать 1400 мл, что является нормальным адаптационным процессом [12, 58, 143, 170, 148]. Постоянная тренировка спортсменов различных специализаций приводит к увеличению объёма сердца, а в видах спорта, связанных с развитием выносливости, такие адаптационные изменения носят более выраженный характер [14, 59, 84].

Выявлены различия в реакции центральной гемодинамики и периферического эластического сопротивления артериальной системы при работе на велоэргометре руками и ногами [42, 38, 108]. При педалировании ногами прирост МОК происходит за счет одновременного увеличения ЧСС и систолического объема крови, а при работе руками за счет ЧСС, поскольку объем мышечной массы ног больше объема мышц пояса верхних конечностей [12, 58].

Изучение центральной и периферической гемодинамики у лиц 18-22 лет при выполнении статической нагрузки нарастающей мощности показало наличие у обследуемых двух типов разнонаправленн�