Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Функциональные особенности организма легкоатлеток 14-15 лет в макроцикле тренировочного процесса

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Функциональные особенности организма легкоатлеток 14-15 лет в макроцикле тренировочного процесса"

На правах рукописи

КИСЛЯКОВА Светлана Сергеевна

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ЛЕГКОАТЛЕТОК 1Ф-15 ЛЕТ В МАКРОЦИКЛЕ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА

03.03.01 - «Физиология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск-2013

8 АВГ 2013

005532041

005532041

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Павлова Вера Ивановна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, профессор

кафедры теории физической культуры и спорта ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет» Розенфельд Александр Семёнович

доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой биохимии ФГБОУ ВПО «Уральский государственный университет физической культуры» Львовская Елена Ивановна

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный

педагогический университет»

Защита состоится 31 мая 2013 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 212.295.03, созданного на базе 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 разослано/^ апреля 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

П. А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современная легкая атлетика связана со значительными физическими и психоэмоциональными нагрузками, зачастую превышающими адаптационные возможности организма спортсменок (Chaman, К., 2000; Nazarov, I., 2001; Фомин Н. А., 2003; Прокофьева В. М., 2007; Фискалов В. Д., 2007; Зуев О. А., 2008; Захарьева H. Н., 2011). При этом интенсификация программы спортивной подготовки часто осуществляется без учета функциональных возможностей организма и текущей готовности систем организма легкоатлеток к восприятию конкретной физической нагрузки (Иорданская Ф. А, 1999;. Blaber, А. Р., 2001; Солодков А. С, Сологуб Е. Б., 2005; Hopkins, S. R., 2005; Быков Е. В., 2007; 2009; Павлова В. И., 2010). Эта тенденция усугубляется тем, что применение неадекватных объемов тренировочных и соревновательных нагрузок совпадает с периодом полового созревания, во время которого происходит сложная перестройка всех функций организма (Грибанов А. В., 1991; Харитонова Л. Г., 1991-1996; ШеинаТ. П., 1998; Кабанов С. А., 1999; Чубанов Е. В., 2002; Ванюшин ТО. С., 2001; Тюрнина А. И., 2003). В связи с этим определенный интерес для изучения механизмов адаптации в спортивной деятельности представляет период подросткового возраста (Безруких M. M., 2002; Лукьяненко А. В., 2008; Бальсевич В. К., 2009; Шибкова Д. 3. с соавт., 2006, 2008; Салесв Э. Р., 2012).

Ввиду физиологических особенностей женского организма (Виру А. А., 1996; Liu, С. С. et al., 2003; BeutlerA. I., Motte S. J., 2009; Замчий Т. П., 2011), обусловливающих процесс адаптации к мышечной деятельности, который характеризуется целым рядом особенностей, связанных с морфофункциональны-ми перестройками сердечно-сосудистой системы (Тихвинский, С. Б., Хрущев, С. В., 1991; Evans, J. M., 2001; Sato, N„ 2004; А. П. Исаев с соавт. 2004; Петрожак О. Л., 2012), особенно актуальным является изучение организма юных спортсменок при адаптации к физическим нагрузкам. Следует отметить, что физическая нагрузка в спринтерском беге, являясь стрессовым фактором, сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов на фоне недостаточной активности антиоксидантной системы, что приводит к напряжению систем регуляции мышечной деятельности (Боев В. М., Трифонов, О. Н., 1986; Красиков, С. И., 1987; Pedersen, В. К., 2000; Львовская Е. И., 2003; Камскова Ю. Г., 2005; Vincent, H. К., 2007; H. M. Григорьева, 2008).

В последние годы опубликовано большое количество работ по проблемам влияния занятий спортом на женский организм (Румянцева Э. Р., 2005; Шафи-кова Л. Р., 2006; Королева М. В., 2010; Стрижкова Т. Ю., 2012). Однако недостаточно изученными являются особенности медико-биологических критериев планирования тренировочной нагрузки у юных спортсменок в легкоатлетическом спринте на различных этапах тренировочного процесса. Поэтому перспективным представляется поиск информативных биохимических и физиологических методов исследования адаптации организма юных легкоатлеток, позволяющих повысить эффективность тренировочного процесса и обеспечить функциональную готовность к соревновательной деятельности.

Цель исследования: изучить динамику функционального состояния организма легкоатлеток 14-15 лет в годичном тренировочном макроцикле по показателям периферической системы крови, сердечно-сосудистой системы.

Задачи исследования:

1. Выявить взаимосвязь показателей системы крови с уровнем максимального потребления кислорода и физической работоспособностью юных легкоатлеток в макроцикле тренировочного процесса.

2. Исследовать ведущие регулягорно-адаптивные механизмы сердечнососудистой системы спортсменок 14-15 лет по показателям вариабельности сердечного ритма в динамике тренировочного макроцикла.

3. Оценить динамику системы перекисное окисление липидов -антиоксидантная защита юных легкоатлеток в годичном тренировочном макроцикле.

Научная новизна исследования. В отличие от раннее полученных результатов проведенное комплексное исследование системы крови и системы перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита, регуляции сердечнососудистой системы, показателей физической работоспособности у юных легкоатлеток, специализирующихся в спринте, позволило оценить функциональное состояние организма на разных этапах тренировочного процесса и определить готовность к соревновательному периоду.

Определена направленность вариабельности сердечного ритма в структуре мощности высокочастотных и низкочастотных колебаний при переходе от специально-подготовительного к соревновательному этапу тренировочного процесса: на специально-подготовительном этапе выявлена активация парасимпатического контура регуляции вегетативной нервной системы; в соревновательном - преобладало усиление активности симпатического отдела вегетативной нервной регуляции. Установлена разнонаправленная закономерность в показателях индекса напряженности и уровня здоровья у юных легкоатлеток при переходе от зимнего к летнему соревновательному периоду.

Впервые выявлено соотношение активности системы перекисное окисление липидов — антиоксидантная защита с показателями лейкоцитарного звена системы крови, свидетельствующее об усилении защитных и иммунных механизмов, компенсирующих напряжение стресс-реализуюших систем в течение всего тренировочного процесса.

Новыми являются результаты, характеризующие особенности динамики адаптационно-приспособительных реакций при увеличении физической нагрузки от подготовительного к соревновательному периоду тренировочного процесса в зимний и летний сезоны: повышение уровня физической работоспособности обеспечиваюсь возрастанием максимального потребления кислорода и увеличением показателей периферического отдела эритрона, что позволило повысить компенсаторно-приспособительные (резервные) возможности спортсменов.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Результаты исследования диссертационной работы расширяют и углубляют современные представления о физиологических и биохимических механизмах обеспечения

физической работоспособности в динамике тренировочного процесса у легкоатлеток 14-15 лет.

Полученные результаты могут также служить теоретической базой для разработки оптимального режима подготовки для юных спортсменок, специализирующихся в легкоатлетическом спринте.

Исследование выполнено при поддержке грантов ректората Челябинского государственного педагогического университета в 2010,2011 гг.

Полученные данные используются в системе учебно-тренировочных занятий МУДОД СДЮШОР № 2 по легкой атлетике г. Челябинска; в учебном процессе при преподавании курсов физиологии, физиологии физической культуры и спорта, спортивной медицины, возрастной физиологии на кафедре теоретических основ физической культуры в ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», а также в рамках курсов повышения квалификации тренеров детско-юношеских спортивных школ олимпийского резерва и учителей физической культуры в ГБОУ ДПО «Челябинский институт переподготовки и повышения квалификации работников образования».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Адаптация организма юных спортсменок к повышенной физической нагрузке сопровождается достоверными изменениями эритроцитарного и лейкоцитарного звена периферической системы крови с показателями физической работоспособности и максимальным потреблением кислорода.

2. Вегетативная нервная регуляция функционального состояния сердечнососудистой системы у юных легкоатлеток характеризуется разнонаправленным влиянием в зависимости от физической нагрузки на разных этапах тренировочного процесса.

3. Содержание продуктов перекисного окисления липидов -антиоксдидантной зашиты зависят от степени напряжения физиологических систем и интенсивности физических нагрузок на зимнем и летнем этапах тренировочного процесса.

Апробация результатов исследования. Основные материалы представлены на II Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2008); V Международной научно-практической конференции «Ключевые аспекты научной мысли» (г. Перемышль, 2009); III Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2010); Международной научно-практической конференции «Физиологические механизмы адаптации человека» (г. Тюмень, 2009); Международной научно-практической конференции «Алдамжаровские чтения» (г. Костанай, 2011); IV Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2012); II Всероссийской с международным участием очно-заочной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры и спорта в условиях модернизации высшей школы» (г. Челябинск, 2012).

Публикации по материалам диссертации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 157 источников: отечественной (107) и зарубежной (50) литературы. Текст иллюстрирован 10 таблицами и 18 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация и методы исследования. Исследование проводилось в научно-исследовательском центре «Адаптация организма спортсменов к физической нагрузке разной интенсивности», лабораториях «Функциональные резервы кардиореслираторной системы» и «Молекулярная физиология и иммунология спорта» при кафедре «Теоретические основы физической культуры» ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» и на базе МУДОД СДЮШОР № 2 по легкой атлетике г. Челябинска (2007-2012).

В исследовании приняли участие 20 девушек-спортсменок 14-15 лет, занимающихся легкоатлетическим спринтом (2-х и 1-х взрослых спортивных квалификационных разрядов) и имеющих тренировочный стаж не менее 2 лет. Контрольную группу составили 20 девушек 14-15 лет, относящихся к I и II группам здоровья и обучающихся по основной программе общеобразовательной школы (3 часа физической культуры в неделю).

В указанных выше группах проведен комплекс исследований на подготовительном и соревновательном этапах тренировочного процесса в зимний и летний периоды. Для реализации этих исследований были выбраны физиологические, гематологические и биохимические методы изучения (рис. 1). Все исследования проводились в фолликулярную фазу овуляторно-менструального цикла.

Физиологические методы

Исследование показателей функционального состояния сердечнососудистой системы осуществлялось при помощи цифрового анализатора биоритмов программно-аппаратного комплекса «Омега-М» (сергификат соответствия № РОСС RU. МЕ01. В05487). Применяли временные и частотные методы анализа ВСР в соответствии с требованиями международных стандартов, опубликованных в 1996 г.

Гематологические методы

Определялись показатели периферической крови: эритроцигарного, лейкоцитарного и тромбоцитарного ряда - в центре «Прогрессивные медицинские технологии» на автоматическим анализаторе «Cell-Dyne 3700» (г. Челябинск).

Зимний сезон

Специально-подготовительный этап

Летний сезон

Соревновательный этап

Исследуемые показатели

Вариабельность сердечного ритма:

1. Индикаторы функционального состояния

2. Статистический анализ

3. Анализ гистограммы

кардиоинтервалов

4. Спектральный анализ

Сердечно-сосудистая система

Физическая работоспособность

Общая мпк

1 Ь.--

Абсолют. Относит.

Периферическая кровь

Слюна

Периферическое звено эрптрона:

1. Общее количество эритроцитов

2. Общее количество ре-тикулоцитов

3. Концентрация гемоглобина

4. Гематокрит

Лейкоцитарное звено:

1. Общее количество лейкоцитов

2. Абсолютное содержание нейтрофилов

3. Абсолютное содержание лимфоцитов

4. Абсолютное содержание моноцитов

5. Абсолютное содержание эозинофилов

6. Абсолютное содержание базофилов

Продукты ПОЛ:

1. Гептан-1

2. Гептан-2

3. Изопропанол-1

4. Изопроттанол-2

Антиокснданты:

1. Каталаза

2. Супероксиддисмутаза

Рис. 1. Схема проводимых исследований в годовом тренировочном макроцикле у юных легкоатлеток

Биохимические методы

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) в слюне определяли методом Вол-чегорского И. А., выявляя продукты ПОЛ с выделением гептан и изопропанол-растворимых липопероксидов (рассчитывали в единицах индекса окисления: Е232/Е220 - относительное содержание диеновых конъюгантов, Е278/Е220 -уровень кетодиенов и спряжённых триенов). Активность супероксиддисмугазы (СОД) (К.Ф.1.15.1.1.) определяли по методу Чевари С. и др. (1985), катал азы (КФ. 1.11.1.6.) -методом Мамонтова Н. С. и соавт. (1994).

Методы исследования физической работоспособности

Определение физической работоспособности производили в двух одномоментных пятиминутных велоэргометрических нагрузках по принципам проведения теста PWC,7o- Для надежности определения физической работоспособности мы определили максимальное потребление кислорода (Карпман В. Л. и др., 1972,1977).

Статистические методы обработки данных

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием лицензионных прикладных программ Microsoft Excel 2007, Statistica 6.0. Оценку достоверности различий осуществляли при помощи t-критерия Сгьюдента. Различия между группами признавались достоверными при р<0,05. Связь между показателями констатировали при помощи непараметрического корреляционного анализа по Спирмену.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ показателей периферической крови у юных спринтеров в тренировочном процессе

На рис. 2 представлены результаты динамики периферического отдела эритрона спринтеров 14-15 лет в динамике тренировочного процесса. Из анализа рис. 2 следует, что по окончании зимнего специально-подготовительного этапа содержание эритроцитов в крови у юных спринтеров было достоверно выше на 7,5% и на 10% в летнем сезоне по сравнению с контролем. Концентрация гемоглобина была достоверно выше только в летний сезон на 6,7%. Достоверно повышалось содержание ретикулоцитов в крови в зимний и летний сезоны на 4,6% и на 7,8% соответственно по сравнению с контрольной группой.

В зимний соревновательный этап содержание эритроцитов у юных легкоатлеток увеличилось на 17,1% (р<0,001), концентрация гемоглобина - на 7,4% (р<0,05), содержание ретикулоцитов - на 6% (р<0,05) по сравнению с контролем. В летнем соревновательном сезоне содержание эритроцитов увеличилось на 22% (р<0,001), концентрация гемоглобина - 8,8% (р<0,01), содержание ретикулоцитов -13,4% (р<0,001).

Зимний О Летний СГ1Э

Летний О

Зимний СПЭ

□ Контроль И Эритроциты ЕЭ Гемоглобин В Ретииулоциты

Рис. 2. Уровень содержания периферического отдела эритрона в подготовительных и соревновательных этапах тренировочного процесса

Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: * - р<0,05; ** - р<0,01, *** - р<0,0

Из анализа рис. 3 следует, что в макроцикле тренировочного процесса у юных легкоатлеток от зимнего к летнему соревновательному периоду не было выявлено достоверного увеличения эритроцита, гемоглобина, гематокрита. Однако содержание ретикулоцитов достоверно увеличилось на 8,6%.

Эритроциты Гемоглобин Гепаатонрит Ретикулоцитм

В Зимний СЭ ЕШ Летний СЭ

Рис. 3. Уровень содержания периферического отдела эритрона в летний соревновательный этап тренировочного процесса

Примечание: достоверность отличий от зимнего СЭ: ** -р<0,01.

На рис. 4 представлена динамика физической работоспособности у юных спортсменок в макроцикле тренировочного процесса. Анализ данных показателей общей физической работоспособности свидетельствует о том, что у юных спортсменов они дифференцированы и имеют различия по окончании специально-подготовительных этапов. Следует отметить, что целенаправленная физическая нагрузка на протяжении всего годичною цикла тренировочного

процесса способствовала достоверному повышению показателей РШС170. Абсолютные величины физической работоспособности у юных спринтеров были выше на 14,5% (р<0,001) в зимнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса по сравнению с контрольной группой. Относительные величины физической работоспособности у легкоатлеток были также выше на 15,5% (р<0,001) по сравнению с контрольной группой.

Зимний СПЭ Зимний СЭ Летний СПЭ Летний СЭ

Ш контроль а И«С170 кг/мин Н РУ>/С 170 кг/мин/кг

В МП К, мл/мин В МП К, мл/мин/кг

Рис. 4. Динамика физической работоспособности МП К в макроцикле тренировочного процесса

Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: *** - р<0,001.

Показатели абсолютных величин физической работоспособности у юных спринтеров на летнем специально-подготовительном этапе спортивной подготовки был достоверно выше на 16,7% по сравнению с контрольной группой. Относительные характеристики физической работоспособности также имели более высокие значения, чем у не спортсменок в среднем на 17,6% (р<0,001).

Динамика показателей физической работоспособности системы юных спринтеров на соревновательных этапах тренировочного процесса характеризовалась тенденцией к улучшению уровня тренированности. Так, у юных спортсменов абсолютные величины физической работоспособности к зимнему соревновательному периоду увеличились на 19,3% (р<0,001), а относительные величины на 21,5% (р<0,001) по сравнению с контролем. Следует отметить, что к летнему соревновательному периоду наблюдалось увеличение абсолютных величин физической работоспособности на 28,9% (р<0,001) по сравнению с контрольной группой. Относительные величины повышались на 31,3% (р<0,001) соответственно.

Для надежности определения физической работоспособности мы изучили у исследуемых групп подростков уровень максимального потребления кислорода. Динамика показателей максимального потребления кислорода у юных спринтеров на специально-подготовительных этапах тренировочного про-

цесса характеризовалась тенденцией к повышению уровня тренированности. Так, абсолютные величины максимального потребления кислорода у юных спринтеров были достоверно выше на 15,1% в зимнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса по сравнению с контрольной группой. Относительные величины максимального потребления кислорода у легкоатлеток были также достоверно выше на 15,3% по сравнению с девушками, не занимающимися спортом.

Показатели абсолютных величин максимального потребления кислорода у легкоатлеток 14-15 лет в летнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса были выше на 13 % (р<0,001) по сравнению с контрольной группой. Относительные величины физической работоспособности также имели более высокие значения, чем у не спортсменок в среднем на 15,1% (р<0,001).

Анализ полученных данных позволяет заключить, что рост физической работоспособности обеспечивается комплексным развитием всех компонентов функциональной подготовленности организма, существенным наращиванием функциональных резервов (Исаев А. П., 2004; Жариков Е. В., 2009).

Динамика показателей максимального потребления кислорода юных спринтеров на соревновательных этапах тренировочного процесса характеризовалась тенденцией к повышению уровня тренированности. Исследования показали, что величины максимального потребления кислорода в условиях тренировочного процесса имели положительную динамику. Так, у юных спортсменов абсолютные величины максимального потребления кислорода к зимнему соревновательному периоду увеличились на 15% (р<0,001), а относительные величины - на 17,1% (р<0,001) по сравнению с подростками, не занимающимися спортом. Следует отметить, что к летнему соревновательному периоду наблюдалось увеличение относительных и абсолютных величин максимального потребления кислорода на 23% (р<0,001) и 22,8% (р<0,001) соответственно по сравнению с контрольной группой. Также была выявлена сильная корреляционная связь меящу МПК и количеством эритроцитов (г=0,97 при р<0,05) в летнем соревновательном периоде.

На рис. 5 представлен уровень физической работоспособности и МПК в летний соревновательный период тренировочного процесса. Особенность адаптации легкоатлеток к физической нагрузке в тренировочном макроцшсле сопровождается повышением абсолютной и относительной физической работоспособности. Максимальное увеличение физической работоспособности достигается в соревновательном периоде: абсолютная - на 12% (р<0,01), относительная - на 11,7% (р<0,001) по сравнению с летним специально-подготовительным этапом спортивной подготовки. Увеличение максимального потребления кислорода наблюдается в летний соревновательный период спортивной подготовки: абсолютная - на 9,4% (р<0,01), относительная - на 7,2% (р<0,05) по сравнению с летним специально-подготовительным этапом спортивной подготовки.

115 г'"

АБС. Р ОТН. Р АБС. НЛП К ОТН. МПК

Ш Летний СПЭ Ш Летний СЭ

Рис. 5. Уровень содержания физической работоспособности МПК в летний период тренировочного процесса

Примечание: достоверность отличий от летнего СПЭ: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.

АБС. Р - абсолютные величины физической работоспособности;

ОТН. Р - относительные величины физической работоспособности;

АБС. МПК - абсолютные величины максимального потребления кислорода;

ОТН МПК - относительные величины максимального потребления кислорода

Между относительными величинами физической работоспособности и максимальным потреблением кислорода выявлена сильная корреляционная связь в летний (г=0,85 при р<0,01) и зимний (г=0,89 при р<0,001) соревновательные периоды.

Таким образом, при адаптации к тренировочным и соревновательным воздействиям у юных спортсменок повышается максимальное потребление кислорода, которое компенсируется функционааьыым увеличением системы эри-трон (Мельников А. А., 2004; Сашенков С. Л., 2007; Колупаев В. А. 2008).

Показатели лейкоцитарного звена периферической крови у легкоатлеток 14-15 лет в тренировочном процессе годичного макроцикла представлены в таблице 1. Из анализа таблицы 1 следует, что в зимний специально-подготовительный этап тренировочного процесса содержание лейкоцитов увеличилось на 6,3% (р<0,05), абсолютное содержание нейтрофилов - на 9,5% (р<0,001), абсолютное содержание лимфопитов - на 7,7% (р<0,05), процентное содержание лимфоцитов - на 4,9% (р<0,05), абсолютное содержание моноцитов - на 6% (р<0,01) по сравнению с контролем.

В летний специально-подготовительный этап у юных легкоатлеток увеличилось содержание лейкоцитов на 6,1% (р<0,05), абсолютное содержание нейтрофилов - на 18,5% (р<0,001), абсолютное содержание моноцитов - на 8,2% (р<0,001), процентное содержание лимфоцитов - на 5,6% (р<0,05).

Нами было выявлено достоверное снижение абсолютного содержания эо-зинофилов в крови у юных спринтеров на 21,7% к зимнему специально-подготовительному этапу и на 22,7% к летнему по сравнению с контрольной группой.

Таблица 1

Показа! ели лейкоцитарного звена периферической крови у легкоатлеток 14-15 лет в тренировочном процессе (М±т) _

Показатели \ \ \ \ Серии Содержанке лейкоцитов, х107л Абсолютное содержание нейтрофилов, х 109/л Процентное содержание нейтрофилов, % Абсолютное содержание лимфоцитов, *109/л Процентное содержание лимфоцитов, % Абсолютное содержание моноцитов, е!09/Л I ¡1 1 8*ч 0 в, В 5 1 § £ § < § 5 К

X о « V V >я г £ ¡6 г Контр. СПЭ, п=20 4,&ьо,<У7 2.Ы),0й 48,ЗД),7 1,8240,05 32,1=0,6 028140,(Хй 0,16Ш),02

Спорт., СПЭ, п=20 5,ЫШ5* 2,340,06 50,840,8 1,96Щ05* 33,740,7* 0,29840,004* 0,1340.02

Контр. СЭ, п-20 2,140,07 49,В0,6 1,8540Д6 32,4=0,6 0ЖНШМ 0,16^=0,03

Спорт., СПЭ, 11=20 2,4510,07*** 52.9±Д7* 2,0140,05** 34,(Ш),8** 0,31440,(ХВ** 0,1140,01***

Летний сезон Контр. СПЭ, п=20 4,ад,07 2,040,06 49240,6 1,83аО,05 32^=0,6 0,2!ШЖН 0,16340,03

Спорт., СПЭ, п=20 5,2Ш,1 106,1* 23740.06 118,5*** 52,141,2 1,984^06* 34,1=0,7 * 030ЭЩЩВ » 0,12640,01*

Контр. СЭ, п=20 4,740,07 хшт 49,(М),6 0,8Ж),()4 32ЭД6 (ШШДМ 0,16740,04

Спорт., СЭ, п=20 2,49*0,08 53,Ш,8 2,1240,07 353=0,8 0Д24и0,(*)4 *** 0,0940,009 XV:

Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: * - р<0,05; ** -р<0,01; *** - р<0,001.

В зимний соревновательный этап спортивной подготовки содержание лейкоцитов достоверно увеличилось на 10,4%, абсолютное содержание нейтрофилов - на 16,7%, процентное содержание нейтрофилов - на 7,3%, абсолютное содержание лимфоцитов - на 8,6%, процентное содержание лимфоцитов - на 7,4% , абсолютное содержание моноцитов - на 10% по сравнению с контрольной группой.

В летний соревновательный этап спортивной подготовки содержание лейкоцитов достоверно увеличилось на 23,4%, абсолютное содержание нейтрофилов - на 20,3%, процентное содержание нейтрофилов - на 10%, абсолютное содержание лимфоцитов - на 16,5%, процентное содержание лимфоцитов -на 10%, абсолютное содержание монацитов - на 14,1% по сравнению с контролем.

Нами было выявлено снижение абсолютного содержания эозинофилов в крови у спринтеров 14-15 лет на 35% (р<0,001) к зимнему соревновательному

периоду и на 46,1% (р<0,001) к летнему соревновательному периоду тренировочного процесса по сравнению с контрольной группой.

При адаптации к физическим нагрузкам в годовом тренировочном макроцикле от зимнего к летнему соревновательным периодам у юных легкоатлеток показатели лейкоцитарного ряда достоверно изменились: содержание лейкоцитов достоверно увеличилось на 9,4%, лимфоцитов - на 5,5% и незначительно увеличилось количество нейтрофмлов и моноцитов, а количество эозинофилов снизилось на 18,2% (р<0,001) (рис. 5).

Ш Зимний СЗ ЕЗ Летний О

Рис. 5. Показатели лейкоцитарного звена периферической крови у юных спринтеров в летний соревновательный этап

Примечание: достоверность отличий от летнего СПЭ: * - р<0,05, ** -р<0,01; *** -р<0,001.

Таким образом, при адаптации к стрессовым соревновательным нагрузкам организма юных легкоатлеток повышаются адаптивно-приспособительные реакции системы крови. В лейкоцитарном звене периферической крови выявлено увеличение лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов и значительное снижение эозинофилов, что свидетельствует о повышении защитных и иммунных свойств крови (Долгушин И. И., 2001; Колупаев В. А. 2007; Сашен-ков С. Л., 2008).

Показатели функционального состояния сердечно-сосудистой системы легкоатлеток 14-15 лет в макроцикле тренировочного процесса

В таблице 2 представлены результаты функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы легкоатлеток 14-15 лет в динамике тренировочного процесса на программно-аппаратном комплексе «Омега-М».

В зимнем специально-подготовительном этапе ЧСС была ниже на 12,8% (р<0,001), вегетативный показатель ритма (ВПР) у спортсменок снизился на 20% (р<0,001) по сравнению с контролем.

Индекс вегетативного равновесия (ИВР) у юных легкоатлеток увеличился на 16,3% (р<0,001), показатель адекватности процессов регуляции (АПР) - на

17,5% (р<0,001), индекс напряжения (ИН) - на 6,6% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой.

В летний специально-подготовительный этап ЧСС была достоверно ниже на 10,9%, вегетативный показатель ритма (ВПР) у юных спринтеров снизился на 20% по сравнению с контролем. ИВР у легкоатлеток достоверно повысился на 15,5%, АПР - на 13,8%, ИН - на 12,4% по сравнению с контролем.

Таблица 2

Индикаторы функционального состояния легкоатлеток 14-15 лет _в годичном макроцикле (М±т)__

\ Показатели

\ ЧСС (уд/мин) ИВР (ус.ед.) ВПР (ус.ед.) АПР (ус.ед.) ИН (ус.ед.) Health (%)

Сер ИИ \

к Контроль СПЭ, 4=20 72,85±1,41 68,14±1,32 0,55±0,017 20,12±0,34 32,14±0,86 89,24±1,56

м С? и Спорт., СПЭ,п=20 63,55±1,26 *** 79,26±1,53 0,44±0,0086 ««« 23,65±0,54 *** 34,04±0,91 * 93,07±1,62

S а % Контроль СЭ, п=20 71,95±1,39 69,01 ±1,34 0,54±0,016 20,29±0,36 31,88±0,84 85,12±1,53

Спорт., СЭ, 11=20 65,15±1,29 76Д4±1,41 * 0,46±0,012 22,67±0,49 ** 36,29±1,02 86,48±1,56

X Контроль СПЭ,п=20 72,35±1,41 68,02±1,29 0,56±0,018 20,19±0,33 32,43±0,88 88,23±1,55

£ и Спорт., СПЭ, п=20 64,49±1,32 #4* 78,57±1,49 0,43±0,0081 22,98±0,59 *** 36,47±0,94 *** 96,4±1,73

1 Контроль СЭ, н=20 72,95±1,43 68,67±1,31 0,53±0,016 19,99±0,31 31,87±0,85 87,65±1,56

Спорт., СЭ, ге=20 68,65±1,34 * 71,89±1,38 * 0,49±0,0098 *** 21,17±0,41 * 39,25±1,11 79±1,32 **

Примечание: достоверность отличий от летнего СПЭ: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** -р<0,001.

В зимний соревновательный этап ЧСС у спортсменок была достоверно ниже на 9,5%. ИВР достоверно увеличился на 10,5%, АПР - на 11,8%, ИН - на 13,8% по сравнению с контролем.

В летний соревновательным этап ЧСС у легкоатлеток была достоверно ниже на 5,9% (р<0,05), вегетативный показатель ритма (ВПР) у юных спринтеров снизился на 23,8% (р<0,001) по сравнению с контролем. ИВР у легкоатлеток 14-15 лет достоверно увеличился на 4,7% (р<0,05), АПР - на 5,9% (р<0,05), ИН - на 23,2% (р<0,001) по сравнению с контрольной группой.

Интегральный показатель здоровья сердечно-сосудистой системы (ССС) Health в зимний соревновательный период спортивной подготовки не имел достоверных различий по сравнению с контролем. Однако данный показатель был достоверно ниже на 9,9% (р<0,01) у юных легкоатлеток в летний соревновательный сезон по сравнению с юлггролем.

В таблице 3 представлены результаты анализа статистических и спектральных показателей ВРС у юных легкоатлеток в динамике тренировочного процесса. (средняя длительность интервалов И-И и обратная величина

этого показателя - средняя частота сердечных сокращений) в зимний специально-подготовительный этап спортивной подготовки достоверно увеличился на 10,9%, (квадратичное отклонение величин нормальных интервалов) на 5,1%, СУ (коэффициент вариации) - на 18,3%. В летний специально-подготовительный этап спортивной подготовки ШШЫ увеличился на 8% (р<0,01), БОШ - на 6,3% (р<0,01), СУ - на 16,4% (р<0,001).

Показатель СУ у юных спринтеров увеличился на 13,6% (р<0,001) и на 11,3% (р<0,001) соответственно в зимний и летний соревновательные периоды спортивной подготовки по сравнению с контрольной группой. В зимний и летний соревновательные этапы тренировочного процесса показатели и

ЗБЫЫ у испытуемой группы спортсменок не имели достоверных различий по сравнению с контрольной группой.

Как следует из анализа таблицы 3, показатели мощности высокочастотного спектра (НР) увеличились на 20,7% (р<0,001) в зимний специально-подготовительный этап и на 17,2% (р<0,001) в летний специально-подготовительный этап тренировочного процесса по сравнению с контрольной группой. Показатели мощности низкочастотного спектра (Ъ¥) увеличились на 11,2% (р<0,001) по окончании зимнего специально-подготовительного этапа тренировочного процесса по сравнению с контролем. В летнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса мощность низкочастотной составляющей спектра достоверно увеличилась на 15% (р<0,001).

В нашем исследовании показатели соотношения симпатических и парасимпатических влияний были достоверно ниже на 11,1% (р<0,01) в зимнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса по сравнению с контрольной группой. В летнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса показатель и/НЕ недостоверно снизился по сравнению с контрольной группой.

Таблица 3

Анализ статистических и спектральных показателей ВРС у легкоатлеток 14-15 лет в динамике тренировочного процесса (М±т)

\Шкамтеяи Серии 11ВШ (мс) БОШ (мс) СУ (%.) НР (мс2/ Гц) ЬЕ(мс2/ Гц) ЬГ/НГ(%)

е Контроль СПЭ, п=20 900,15±19,3 75,87±1,34 6,84±0,13 0,116±0,002 0,29±0,008 0,36±0,008

г* « и а Б Спорт., СПЭ, п=20 998,45±21,3 78,96±1,39 %* 8,09£0,24 *** 0,129±0,003 *** 0,35±0,009 *** 0,32±0,006 ***

г X Контроль СЭ, п=20 905,12±19,1 76,15±1,37 6,93±0,15 0,115±0,002 0,27^0,007 0,35±0,007

Спорт., СЭ, п=20 969,3 8±20,2 75,03±1,38 7,87±0,22 *** 0,121±0,004 * 0,32±0,008 0,34±0,006

Летний сезон Контроль СПЭ, м=20 903,15±19,7 75,14±1,35 6,78±0,14 0,114±0,002 0,29±0,007 0,35±0,007

Спорт., СПЭ, п=20 975,67±19,8 ** 79,84±1,4 е 7,89±0,23 0,131±0,003 0,34±0,009 *** 0,34±0,006

Контроль СЭ, 11=20 901,54±18,9 75,23±1,36 6,65±0,12 0,115±0,002 0,28±0,007 0,3 5±0,007

Спорт., СЭ, п=20 928,46±20 71,07±1,31 7,39±0,19 *** 0,127±0,002 ** 0,3±0,008 0,36±0,0083

Примечание: достоверность отличий от летнего СПЭ: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** -р<0,001.

Показатель Ш у легкоатлеток 14-15 лет в зимнем соревновательном этапе тренировочного процесса был достоверно выше на 18,5% и на 7,1% по окончании летнего соревновательного периода спортивной подготовки. Показатель ЬР на зимнем соревновательном этапе тренировочного процесса был выше на 5,2% (р<0,05) по сравнению с контролем. Мощность низкочастотной составляющей спектра в летний соревновательный период спортивной подготовки была достоверно выше на 10,4 % по сравнению с контрольной группой. Показатели соотношения симпатических и парасимпатических влияний и/Ш7 не имели достоверных различий в зимнем и летнем соревновательных периодах спортивной подготовки по сравнению с контрольной группой.

На рис. 6 представлен анализ спектральных показателей ВРС у юных легкоатлеток в соревновательные периоды спортивной подготовки. Ш-колебания в летнем соревновательном периоде тренировочного процесса снизились на 6 % (р<0,05), низкочастотные колебания (Ы7) увеличились на 5% (р<0,05), и/К7 в летнем соревновательном периоде увеличились на 6% (р<0,05) по сравнению с зимним соревновательным этапом тренировочного процесса.

1101 !

105 1 1

100 •• - ( » ! 1

95

1ЩЩ 1 1

90 В5 ■ Лшь. —1 {г Мы - 1/И 1 .«Т«!, •---•Ч'«

НР 1я нруи

Щ Зимний СЭ Ш Летний СЭ

Рис. б. Анализ спектральных показателей ВРС у легкоатлеток 14-15 лет в соревновательные периоды спортивной подготовки

Примечание: достоверность отличий от летнего СПЭ: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** рс0,001.

Таким образом, преобладание в модуляции сердечного ригма парасимпатического отдела регуляции у юных спортсменок в подготовительных этапах свидетельствует об эффективной регуляции сердца; в соревновательных этапах выявлено повышение симпатических влияний при регуляции сердечнососудистой системы. В соревновательных этапах спортивной подготовки, кроме физических, включаются и психоэмоциональные нагрузки, которые способствуют повышению симпатических влияний на ССС, развитию утомления и снижена функционального состояния организма в целом (Быков Е. В., 2007; Зуев О. А., 2008; Белова Е. Л., 2009; Гавриш И. В., 2011).

Активность системы ПОЛ-антиоксидантная защита у юных спринтеров в макроцнкле тренировочного процесса

Нами было выявлено наиболее значительное увеличение содержания вторичных гептанрастворимых и изопропанолрастворимых продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в динамике тренировочного процесса (рис. 7). Содержание вторичных гептанрастворимых ПОЛ у юных спринтеров в зимнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса было достоверно выше на 11% и соответственно на 10,6% в летнем специально-подготовительном этапе по сравнению с контрольной группой.

В ходе исследования была определена аналогичная тенденция к увеличению содержания вторичных гептанрастворимых и изопропанолрастворимых ПОЛ у юных легкоатлеток в соревновательные периоды тренировочного процесса. Содержание вторичных гептанрастворимых ПОЛ у юных спринтеров в зимнем соревновательном этапе тренировочного процесса было достоверно выше на 14% и соответственно на 14,2% в летний соревновательный период по сравнению с контролем. Содержание вторичных изопропанолрастворимых ПОЛ у юных спринтеров в зимний соревновательный этап тренировочного процесса было достоверно выше на 15,9% и соответственно на 16% в летний соревновательный период по сравнению с контролем.

Сравнивая показатели антиоксндантных ферментов юных спринтеров с показателями детей того же возраста, не занимающихся спортом, мы выявили, что у юных спортсменов они имеют различия по окончании специально-подготовительных этапов тренировочного процесса. Так, содержание катал азы у юных спринтеров на зимнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса было достоверно выше на 17,6% и соответственно на 22,3% летом по сравнению с контрольной группой. Содержание супероксиддисмукта-зы у юных спринтеров на зимнем специально-подготовительном этапе тренировочного процесса было выше на 11,7% (р<0,01) и соответственно на 13,2% (р<0,01) на летнем специально-подготовительном этапе по сравнению с контрольной группой.

Зимний СПЭ Зимний СЭ Летний СПЭ Летний СЭ

ЕЭ Гептан-2 И Изопропанол-2 ЕЗ Супероксмдисмутаза "ПКаталаза 0 Контроль

Рис. 7. Активность системы «ПОЛ-антиоксидантнап защита» у юных спринтеров в макроцикле тренировочного процесса

Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: * -р<0,05; ** -р<0,01; *** -р<0,001.

Увеличение содержания каталазы у юных легкоатлеток было выявлено на соревновательных этапах тренировочного процесса. Содержание каталазы у юных спринтеров на зимнем соревновательном этапе тренировочного процесса было достоверно выше на 13,2% и соответственно на 15,2% в летний соревновательный период по сравнению с контролем. Содержание супероксиддисмук-тазы у юных спринтеров на зимнем соревновательном этапе тренировочного процесса было выше на 12% (р<0,01) и соответственно на 7,4% (р<0,05) в летний соревновательный период по сравнению с контролем.

Таким образом, стрессовые нагрузки в подготовительных и соревновательных периодах тренировочного макроцикла у юных спринтеров сопровождались активацией перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы (каталаза и супероксиддисмутаза). В ответ на увеличенное содержание продуктов липопероксидашш в слюне легкоатлеток в подготовительном и соревновательном этапах наблюдалась активация защитной антиоксидантной системы: каталаз и супероксиддисмутазы (Львовская Е. И., 2003; Павлова В. И., 2004; ГригорьеваН. М., 2008; Пирбала П. Д., 2012).

На специально-подготовительных этапах тренировочного процесса были выявлены сильные корреляционные связи между содержанием гемоглобина и каталазы (г=0,72 при р<0,05), супероксиддисмутазы и ретикулоцитов (г=0,83 при р<0,01), лейкоцитов и КИШ (г=0,69 при р<0,01), лейкоцитов и ИВР (г=0,77 при р<0,05).

В летние соревновательные этапы спортивной подготовки были выявлены следующие сильные корреляционные связи: отрицательные между содержанием гемоглобина и каталазы (1= - 0,83 при р<0,05), изопропанола-2 и каталазы (г= - 0,78 при р<0,001), гептана-2 и каталазы (г= - 0,75 при р<0,01), и-колебаниями и содержанием эозинофилов (г= - 0,93 при р<0,01), Ш-колебаниями и изопропанола-2 (г= - 0,76 при р<0,01); положительные меж-

ду содержанием супероксиддисмутазы и интегрированным показателем Health (i=0,81 при р<0,05), между частотой сердечных сокращений и содержанием изопропанола-2 (г= 0,89 при р<0,01).

ВЫВОДЫ

1. В макроцикле тренировочного процесса у юных легкоатлеток в летний соревновательный период зафиксировано статистически значимое увеличение всех показателей периферического звена эритрона по сравнению с контрольной группой. Так, содержание эритроцитов увеличилось достоверно на 22%, гемоглобина - на 8,8%, гематокрита - на 6,3%, ретикулоцитов - на 13,4%; максимальное потребление кислорода было увеличено: абсолютное - на 23% (р<0,001), относительное - на 22,8% (р<0,001). Это свидетельствует о значительном запросе кислорода тканями и активации эритропоэза в летний соревновательный период спортивной подготовки, что подтверкдается сильной корреляционной связью между МПК и количеством эритроцитов (г=0,97 при р<0,05).

2. Адаптация легкоатлеток к физической нагрузке в тренировочном макроцикле сопровождается повышением абсолютной и относительной физической работоспособности. Максимальное увеличение физической работоспособности достигается в летнем соревновательном периоде: абсолютное - на 28,9% (р<0,001), относительное - на 31,3% (р<0,001) по сравнению с контрольной группой; по сравнению с летним специально-подготовительным этапом тренировочного процесса абсолютное - на 12% (р<0,0Г), относительное - на 11,7% (Р<0,01).

3. При адаптации к физическим нагрузкам в летнем соревновательном периоде у юных легкоатлеток показатели лейкоцитарного ряда достоверно изменились по сравнению с зимним соревновательным периодом. Так, содержание лейкоцитов увеличилось на 9,4% (р<0,01), лимфоцитов - на 5,5% (р<0,05), количество эозинофилов снизилось на 18,2 % (р<0,001). По сравнению с контрольными данными увеличение параметров лейкоцитарного звена периферической крови в летний соревновательный период было более выраженным: общее содержание лейкоцитов достоверно увеличилось на 23,4%, нейтрофнлов -на 20,3%, лимфоцитов - на 16,5 %, моноцитов - на 14,1%, а количество эозинофилов достоверно уменьшилось на 53,9 %. Активация лейкоцитарного звена крови обеспечивает иммунную защиту юных легкоатлеток при адаптации к повышенной нагрузке.

4. В регуляции вегетативной нервной системой функционального состояния сердечно-сосудистой системы юных легкоатлеток в соревновательный период спортивной подготовки преобладает симпатическое влияние, а в подготовительном - парасимпатическое. Это подтверждается спектральным анализом вариабельности сердечного ритма, который выявил в ходе зимнего и летнего подготовительных этапах тренировочного процесса увеличение высокочастотных колебаний (1№) в общей мощности спектра на 20% и 17% (р<0,001) соот-

ветственно по сравнению с контролем. ОТ-колебания в летнем соревновательном периоде снизились на 6% (р<0,05) по сравнению с зимним соревновательным этапом тренировочного процесса. Низкочастотные колебания (1^) в общей мощности спектра достоверно увеличились на 11-15% в динамике подготовительных этапов тренировочного процесса по сравнению с контрольными данными. Соотношения ЬРЯ1Р и индекса напряжения (ИН) в летнем соревновательном периоде достоверно увеличились на 6% и 8,2% с понижением общей мощности спектра ВРС по сравнению с зимним соревновательным этапом тренировочного процесса.

5. В макроцикле тренировочного процесса с увеличением физической нагрузки наблюдалась активация перекисного окисления липидов с изменением соотношений вторичных продуктов пероксидации. Максимальное увеличение содержавши кетодиенов и сопряженных триенов, растворимых в гептане-2 и изопропаноле-2, было отмечено в слюне в летний соревновательный период соответственно на 14,2% и 16% (р<0,001) по сравнению с контролем и на - 7% и 6,2% (р<0,05) по сравнению с летним специально-подготовительным этапом тренировочного процесса. Такая активация перекисного окисления липидов свидетельствует о повышении стрессового компонента в соревновательном периоде у юных легкоатлеток.

6. В летнем тренировочном годовом макроцикле при адаптации спортсменок к физической нагрузке антиоксидантные ферменты в слюне (суперок-сиддисмутаза и каталаза) достоверно увеличивались в подготовительном периоде соответственно на 13% и 22%, снижаясь к соревновательному периоду, но превышали контроль на 7% (р<0,05) и 15% (р<0,01), что связано с зашитой организма от радикалов перекисного окисления липидов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Хоровец С. С., Редько А. В., Захарова М. С. Психофизиологические аспекты подготовки спринтеров 14-16 лет на специально-подготовительном этапе тренировочного процесса // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Образование, здравоохранение, физическая культура. Челябинск, 2009. Вып. 18. №7 (140). С. 111-113.

2. Павлова В. И., Камскова Ю. Г., Хоровец С. С. Физиологические особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы спринтеров на специально-подготовительном этапе тренировочного процесса // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Образование, здравоохранение, физическая культура. Челябинск, 2009. Вып. 20. № 27 (160). С. 44-46.

3. Оптимизация сердечно-сосудистой системы на основе частотно-резонансной экспресс-диагностики организма спринтеров на специально-подготовительном этапе тренировочного процесса / В. И. Павлова, М. С. Терзи, С. С. Хоровец, Ю. Г. Камскова // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2009. № 2. С. 157-159.

Публикации в других шдашшх

4. Хоровец С. С., Мамылина Н. В., Фролов А. Ю. Адаптация нервной системы бегунов-спринтеров к тренировочным нагрузкам на специально-подготовительном этапе тренировочного процесса // «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» : материалы II Международной науч.-практ. конф. (Челяб. гос. пед. ун-т.). Челябинск, 2008. Т.2. С. 406-409.

5. Хоровец С. С. Повышение резервов адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам при тренировке // «Ключевые аспекты научной деятельности - 2009» : материалы V международной науч.-практ. конф. (7-15 января 2009 - Перемышль). Наука и образование, 2009. Ч. 8. С. 39-41.

6. Кислякова С. С., Сарайкин Д. А. Адаптация сердечно-сосудистой системы спринтеров 14-16 лет на специально-подготовительном этапе тренировочного процесса // «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» : материалы III Международной науч.-практ-. конф. (Челяб. гос. пед. ун-т). Челябинск, 2010. С. 242-245.

7. Кислякова С. С., Камскова Ю. Г., Сарайкин Д. А. Адаптация сердечной деятельности спринтеров к физической нагрузке // «Физиологические механизмы адаптации человека» : материалы Всероссийской научно-практической конференции. Тюмень, 2010. С. 211-213.

8. Кислякова С. С. Организация специально-подготовительного этапа тренировочного процесса спринтеров 14-16 лет Н «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы развития» : материалы международ, науч-практ. конф. Челябинск, 2011. С. 136-138.

9. Кислякова С. С., Павлова В. И. Функциональное состояние системы спринтеров 14-16 лет на специально-подготовительном этапе тренировочного процесса // «Алдамжаровские чтения-2011» : материалы международной научно-практической конференции. Костанай: КСТУ, 2011. С. 400-407.

10. Кислякова С. С., Сарайкин Д. А., Павлова В. И. Роль продуктов пере-кисного окисления липидов в слюне подростков к физической нагрузке в спринте на специально-подготовительном этапе тренировочного процесса // «Актуальные проблемы физической культуры и спорта в условиях модернизации высшей школы» : материалы 2-й Всероссийской с международным участием очно-заочной науч.-практ. конф., посвященной 65-летию факультета ФК и БЖ. Челябинск, 2012. С. 135-141.

11. Павлова В. И., Кислякова С. С., Сарайкин Д. А. Физиологические особенности вегетативного обеспечения сердечной деятельности у спринтеров в макроцикле тренировочного процесса // «Актуальные проблемы физической культуры и спорта в условиях модернизации высшей школы» : материалы 2-й Всероссийской с международным участием очно-заочной науч.-практ. конф., посвященной 65-летию факультета ФК и БЖ. Челябинск, 2012. С. 160-165.

12. Сарайкин Д. А., Кислякова С. С., Павлова В. И. Влияние физических нагрузок на содержание продуктов перекисного окисления липидов в слюне юных спортсменов // «Актуальные проблемы физической культуры и спорта в условиях модернизации высшей школы» : материалы 2-й Всероссийской с

международным участием очно-заочной науч.-практ. конф., посвященной 65-летию факультета ФК и БЖ. Челябинск, 2012. С. 169-174.

13. Павлова В. И., Кислякова С. С., Сарайкин Д. А. Влияние физических нагрузок при занятиях легкоатлетическим спринтом на физическую работоспособность подростков // «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» : материалы V Международной научно-практической конференции. Челябинск, 2012. С. 336-340.

14. Кислякова С. С., Терзи М. С., Мамылина Н. В. Особенности вегетативного обеспечения сердечной деятельности у спринтеров в макроцикле тренировочного процесса // «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» : материалы V Международной научно-практической конференции. Челябинск, 2012. С. 320-324.

15. Кислякова С. С., Павлова В. И. Повышение функционального состояния организма юных легкоатлеток в макроцикле тренировочного процесса : методические рекомендации для тренеров детско-юношеских спортивных школ и учителей физической культуры общеобразовательных школ. Челябинск: «Фотохудожник», 2013. 55 с.

Сокращения и условные обозначения

АПР - адекватность процессов регуляции

ВНС - вегетативная нервная система

ВПР — вегетативный показатель ритма

ВРС — вариабельность сердечного ритма

ИВР - индекс вегетативного равновесия

ИН — индекс напряжения

МПК - максимальное потребление кислорода

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ССС - сердечно-сосудистая система

СПЭ - специально-подготовительный этап

СЭ - соревновательный этап

ЧСС - частота сердечного сокращения

С V - коэффициент вариации

Helth - интегральный показатель ССС

HF - высокочастотные волны вариабельности сердечного ритма LF - низкочастотные волны вариабельности сердечного ритма LF/HF - соотношение симпатических и парасимпатических влияний PWCno - общая физическая работоспособность RRNN - средняя длительность RR-интервалов

SDNN - среднее квадратичное отклонение величин NN-интервалов анализируемой записи

Подписано в печать 26.04.2013.

Формат 60x84 V16. Бумага офсетная. Гарнитура Times.

Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 510.

Отпечатано с оригинал-макета в типографии ФГБОУ ВПО ЧГПУ 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кислякова, Светлана Сергеевна, Челябинск

ФГБОУ ВПО «ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

04201361305

КИСЛЯКОВА СВЕТЛАНА СЕРГЕЕВНА

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ЛЕГКОАТЛЕТОК 14-15 ЛЕТ В МАКРОЦИКЛЕ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА

03.03.01 - «Физиология»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор,

Павлова В.И.

Челябинск — 2013

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АПР - адекватность процессов регуляции

ВИС - вегетативная нервная система

ВПР - вегетативный показатель ритма

ВРС - вариабельность сердечного ритма

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИВР - индекс вегетативного равновесия

ИН - индекс напряжения

КОС - кислотно-основное состояние крови

МОК - минутный объем крови

МПК - максимальное потребление кислорода

ПОЛ - перекисное окисление липидов

САД - систолическое артериальное давление

СОЭ - скорость оседания эритроцитов

ССС - сердечно-сосудистая система

СПЭ - специально-подготовительный этап

СЭ - соревновательный этап

ЧСС - частота сердечного сокращения

CV - коэффициент вариации

Health - интегральный показатель ССС

НГ - высокочастотные волны вариабельности сердечного ритма LF - низкочастотные волны вариабельности сердечного ритма LF/HF - соотношение симпатических и парасимпатических влияний PWCno - общая физическая работоспособность RRNN - средняя длительность RR-интервалов

SDNN - среднее квадратичное отклонение величин NN-интервалов анализируемой записи

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................. 5

ГЛАВА 1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДАПТАЦИИ ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ................................................ 10

1.1. Основные закономерности адаптации спортсменов к физическим нагрузкам.................................................... 10

1.2. Адаптация сердечно-сосудистой системы юных спортсменов к физическим нагрузкам......................................... 19

1.3. Состояние системы периферической крови у спортсменов в процессе адаптации к физическим нагрузкам......................... 34

1.4. Влияние физических нагрузок на систему «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита»..................................40

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..............48

2.1. Гематологические методы....................................................................51

2.2. Физиологические методы....................................................................52

2.3. Биохимические методы..........................................................................57

2.4. Статистические методы обработки данных........................................58

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.......................................... 59

3.1. Динамика показателей периферической крови легкоатлеток 14-15

лет в макроцикле тренировочного процесса..................... 59

3.2. Анализ функционального состояния сердечно-сосудистой системы легкоатлеток 14-15 лет в макроцикле тренировочного процесса. . . 78

3.3. Влияние физических нагрузок при занятиях легкоатлетическим спринтом на активность системы «перекисное окисление липидов -антиоксидантная защита» в слюне юных легкоатлеток.............. 98

3.4. Роль физической работоспособности при адаптации легкоатлеток 14-15 лет к тренировочным и соревновательным нагрузкам в макроцикле тренировочного процесса................................. 113

3.5. Корреляционные связи в структуре функционального статуса легкоатлеток 14-15 лет в макроцикле тренировочного процесса......... 123

ВЫВОДЫ................................................... 128

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................... 131

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Современная легкая атлетика связана со значительными физическими и психоэмоциональными нагрузками, зачастую превышающими адаптационные возможности организма спортсменок (Chamari, К., 2000; Nazarov, I., 2001; Фомин Н. А., 2003; Прокофьева В. М, 2007; Зуев О. А., 2008; Захарьева Н. Н., 2011). При этом интенсификация программы спортивной подготовки часто осуществляется без учета функциональных возможностей организма и текущей готовности систем организма легкоатлеток к восприятию конкретной физической нагрузки (Иорданская Ф. А, 1999;. В laber, А. Р., 2001; Солодков А. С, Сологуб Е. Б., 2005; Hopkins, S. R., 2005; Быков Е. В., 2007; 2009; Павлова В. И., 2010). Эта тенденция усугубляется тем, что применение неадекватных объемов тренировочных и соревновательных нагрузок совпадает с периодом полового созревания, во время которого происходит сложная перестройка всех функций организма (Харитонова Л. Г., 1996; Ванюшин Ю. С., 2001; Тюрнина А. И., 2003). В связи с этим определенный интерес для изучения механизмов адаптации в спортивной деятельности представляет период подросткового возраста (Безруких М. М, 2002; Лукьяненко А. В., 2008; Бальсевич В. К., 2009; Шибкова Д. 3. с соавт., 2006, 2008; Салеев Э. Р., 2012).

Ввиду физиологических особенностей женского организма (Виру А. А., 1996; Liu, С. С. et al., 2003; BeutlerA. I., Motte S. J., 2009; Замчий Т. П., 2011), обусловливающих процесс адаптации к мышечной деятельности, который характеризуется целым рядом особенностей, связанных с морфофункцио-нальными перестройками сердечно-сосудистой системы (Тихвинский, С. Б., Хрущев, С. В., 1991; Evans, J. М., 2001; Sato, N., 2004; А. П. Исаев с соавт. 2004; Петрожак О. Л., 2012), особенно актуальным является изучение организма юных спортсменок при адаптации к физическим нагрузкам. Следует отметить, что физическая нагрузка в спринтерском беге, являясь стрессовым фактором, сопровождается активацией процессов перекисного окисления ли-пидов на фоне недостаточной активности антиоксидантной системы, что

приводит к напряжению систем регуляции мышечной деятельности (Боев В.М., Трифонов, О. Н., 1986; Красиков, С. И., 1987; Pedersen, В. К., 2000; Львовская Е. И., 2003; Камскова Ю. Г., 2005; Vincent, H. К., 2007; H. M. Григорьева, 2008).

В последние годы опубликовано большое количество работ по проблемам влияния занятий спортом на женский организм (Румянцева Э. Р., 2005; Шафикова JI. Р., 2006; Королева М. В., 2010; Стрижкова Т. Ю., 2012). Однако недостаточно изученными являются особенности медико-биологических критериев планирования тренировочной нагрузки у юных спортсменок в легкоатлетическом спринте на различных этапах тренировочного процесса. Поэтому перспективным представляется поиск информативных биохимических и физиологических методов исследования адаптации организма юных легкоатлеток, позволяющих повысить эффективность тренировочного процесса и обеспечить функциональную готовность к соревновательной деятельности.

Цель исследования: изучить динамику функционального состояния организма легкоатлеток 14-15 лет в макроцикле тренировочного процесса по показателям системы крови, сердечно-сосудистой системы.

Задачи исследования:

1. Выявить взаимосвязь показателей системы крови с уровнем максимального потребления кислорода и физической работоспособностью юных легкоатлеток в макроцикле тренировочного процесса.

2. Исследовать ведущие регуляторно-адаптивные механизмы сердечнососудистой системы спортсменок 14-15 лет по показателям вариабельности сердечного ритма в динамике тренировочного макроцикла.

3. Оценить динамику системы «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита» юных легкоатлеток в годичном тренировочном макроцикле.

Научная новизна исследования. В отличие от раннее полученных результатов, проведенное комплексное исследование системы крови и системы «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита», регуляции сер-

дечно-сосудистой системы, показателей физической работоспособности легкоатлеток 14-15 лет, специализирующихся в спринте, позволили оценить функциональное состояние организма на разных этапах тренировочного процесса и определить готовность к соревновательному периоду.

Определена направленность вариабельности сердечного ритма в структуре мощности высокочастотных и низкочастотных колебаний юных легкоатлеток при переходе от специально-подготовительного к соревновательному этапу тренировочного процесса: на специально-подготовительном этапе выявлена активация парасимпатического контура регуляции вегетативной нервной системы; в соревновательном - преобладало усиление активности симпатического отдела вегетативной нервной регуляции. Установлена об-ратнопропорциональная зависимость в показателях индекса напряжения и функционального состояния организма легкоатлеток 14-15 лет при переходе от зимнего к летнему соревновательному периоду.

Впервые выявлена положительная корреляционная связь между содержанием вторичных продуктов перекисного окисления липидов и с общим содержанием лейкоцитов, нейтрофилов, моноцитов у юных легкоатлеток, свидетельствующая об усилении защитных и иммунных механизмов, компенсирующих напряжение стресс-реализующих систем в макроцикле тренировочного процесса.

Новыми являются результаты, характеризующие особенности динамики адаптационно-приспособительных реакций при увеличении физической нагрузки от подготовительного к соревновательному периоду тренировочного процесса в зимний и летний сезоны: повышение уровня физической работоспособности обеспечивалось возрастанием максимального потребления кислорода и увеличением показателей периферического отдела эритрона, что позволило повысить компенсаторно-приспособительные (резервные) возможности легкоатлеток 14-15 лет.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Результаты исследования диссертационной работы расширяют и углубляют совре-

менные представления о физиологических и биохимических механизмах обеспечения физической работоспособности в динамике тренировочного процесса у легкоатлеток 14-15 лет.

Полученные результаты могут также служить теоретической базой для разработки оптимального режима подготовки для юных спортсменок, специализирующихся в легкоатлетическом спринте.

Исследование выполнено при поддержке грантов ректората Челябинского государственного педагогического университета в 2010, 2011 гг.

Полученные данные используются в системе учебно-тренировочных занятий МБУ ДОД СДЮШОР № 2 по легкой атлетике им. Л. Н. Моисеева г. Челябинска; в учебном процессе при преподавании курсов физиологии, физиологии физической культуры и спорта, спортивной медицины, возрастной физиологии на кафедре теоретических основ физической культуры в ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», а также в рамках курсов повышения квалификации тренеров детско-юношеских спортивных школ олимпийского резерва и учителей физической культуры в ГБОУ ДПО «Челябинский институт переподготовки и повышения квалификации работников образования».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Адаптация организма легкоатлеток 14-15 лет к тренировочным и соревновательным нагрузкам характеризуется достоверными изменениями эритроцитарного и лейкоцитарного звена периферической системы крови, физической работоспособности и максимального потребления кислорода.

2. Регуляция вегетативной нервной системы функционального состояния сердечно-сосудистой системы легкоатлеток 14-15 лет обусловлена динамикой мощности высокочастотного и низкочастотного спектров в макроцикле тренировочного процесса.

3. Компенсаторно-приспособительные реакции организма легкоатлеток 14-15 лет в макроцикле тренировочного процесса зависят от активации пере-кисного окисления липидов и антиоксидантной защиты.

Апробация результатов исследования. Основные материалы представлены на II Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2008); V Международной научно-практической конференции «Ключевые аспекты научной мысли» (г. Перемышль, 2009); III Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск,

2010); Международной научно-практической конференции «Физиологические механизмы адаптации человека» (г. Тюмень, 2009); Международной научно-практической конференции «Алдамжаровские чтения» (г. Костанай,

2011); IV Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2012); II Всероссийской с международным участием очно-заочной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры и спорта в условиях модернизации высшей школы» (г. Челябинск, 2012).

Публикации по материалам диссертации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 200 источников: отечественной (169) и зарубежной (31) литературы. Текст иллюстрирован 8 таблицами и 39 рисунками.

ГЛАВА 1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДАПТАЦИИ ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

1.1. Основные закономерности адаптации спортсменов к физическим нагрузкам

В настоящее время уделяется большое внимание вопросу адаптации организма человека к различным условиям среды. Наибольший интерес представляет фенотипическая адаптация, в связи с тем, что данный вид приспособления является основой видоизменения организма, что дает возможность организму решать задачи и жить в условиях, не совместимых с жизнью, без повреждения. Процесс осуществления воздействий внешних факторов сформирован на принципе обратной связи, который дает возможность сопоставлять результаты физиологических реакций на воздействующие факторы с потребностями организма. В связи с этим способность к саморегуляции живых организмов стала основанием для осуществления прогнозирования предстоящих событий, которая стала неотъемлемой частью адаптации организма человека к влияющим факторам среды [156].

Под термином «адаптация» принято понимать процесс приспособления к чему-либо. Однако сам процесс адаптации организма зависит от различных факторов, таких, как: влияние внешней среды (температура, давление, уровень солнечной активности, радиационный фон), а также степень воздействия эмоционально-психических и физических нагрузок на деятельность самого организма [62; 95].

В процессе адаптации к продолжительным и повторяющимся нагрузкам происходит стандартное изменение всего объединения внутренних информационных взаимосвязей, способствующее к преобразованию возможности организма реагировать [98]. Таким образом, «адаптация - это процесс поиска приемлемого функционального состояния, т.е. ответ организма, выраженный во всем разнообразии молекулярно-клеточных реакций, а также степень их регуляций» [2]. Поэтому данный факт приводит к необходимости

интегральных оценок в рамках физиологического и информационного подходов.

Теория адаптации связана с работами Г. Селье, которые освещают влияние различного вида нагрузок, чрезмерных по силе воздействия на адаптационные реакции организма, и возникающие при этом функциональные изменения (стресс-синдром) и состояния (стресс). Этот процесс принято обозначать как общий адаптационный синдром [131]. В понятие общего адаптационного синдрома Г. Селье входит «совокупность общих защитных реакций, возникающих в организме животных и человека при действии значительных по силе и продолжительности внешних и внутренних раздражителей, ... способствующих восстановлению нарушенного равновесия и поддержания постоянства внутренней среды организма - гомеостаза».

Сущность общего адаптационного синдрома доставляет предпосылку для вывода о том, что организм человека может адаптироваться к спортивным нагрузкам в ограниченном режиме. Эти данные были научно доказаны Ф. 3. Меерсоном, М. Г. Пшенниковой (1986), В. И. Павловой (1992) Н. А. Фоминым (2003), А. С. Солодковым, Е. Б. Сологуб (2005).

В проявлении общего адаптационного синдрома принято выделять три фазы: тревоги; резистентности и истощения. В стадии тревоги обнаруживается совокупность физиологических ответов, обеспечивающие срочную адаптацию организма к физической нагрузке. Фаза резистентности тождественна понятию тренированности. Однако если величина тренировочных и соревновательных воздействий повышается сверх предельного уровня, то наступает фаза истощения. Поэтому адаптационные резервы истощаются, и наступает дезадаптация организма спортсменов к повышенным требованиям спортивной тренировки.

Уменьшение возбудимости ткани при длительных и систематических воздействиях факторов внешней среды является биологической основой адаптации. Вместе с тем процесс активной мышечной деятельности расширяет диапазон реакций, что приводит к понижению начальной силы раздра-

жителя. Этот процесс повышает устойчивость клеточных структур и изменяет физико-химические свойства жидкостей и тканей организма [157].

Предельные тренировочные и соревновательные нагрузки в юношеском спорте заставляют искать новые пути повышения работоспособности спортсменов. Поэтом�