Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц на функциональное состояние кардиореспираторной системы у лыжников-гонщиков 13 - 15 лет

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц на функциональное состояние кардиореспираторной системы у лыжников-гонщиков 13 - 15 лет"

Куприянов Александр Владимирович

ВЛИЯНИЕ УПРАЖНЕНИЙ ПО РАЗВИТИЮ ЛОКАЛЬНО-РЕГИОНАЛЬНОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ МЫШЦ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ У ЛЫЖНИКОВ-ГОНЩИКОВ 13-15 ЛЕТ

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

29

Челябинск-2015

005567975

005567975

Диссертация выполнена в ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский институт), г. Челябинск

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Рубанович Виктор Борисович, доюор медицинских наук, профессор, профессор кафедры физического воспитания ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет», г. Новосибирск

Вишневский Владимир Антонович, кандидат биологических наук, профессор, заведующий кафедрой медико-биологических основ физической культуры ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа - Югры», г. Сургут.

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта», г. Омск.

Защита состоится 5 июня 2015 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, Челябинск, пр. Ленина, д. 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» и на сайте http://www.cspu.ru/dissovet new obvavleniya.html

Исаев Александр Петрович

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

П.А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Проблема повышения функционального состояния и спортивного мастерства в результате адаптации к физическим нагрузкам в спорте является наиболее актуальной для физиологии спорта (Богагов A.A., 2003; Высочин Ю.В., Денисенко Ю.П., 2002; Исаев А.П., ЭрлихВ.В., Ежов В.Б., 2014; Фролов A.B., Цехмистро JI.H., 2003; Шумихина И.И., Шлык Н.И., 2003).

Результаты отечественных лыжников-гонщиков и биатлонистов зачастую свидетельствуют о недостаточном физиологическом обосновании их тренировочных режимов (Михалев В.И., Аикин В.А., Корягина Ю.В., 2014). Делая акцент на развитие «кардиореспираторной выносливости», спортивные тренеры вводят нагрузочные режимы, превышающие порог анаэробного обмена, что снижает резервы организма и спортивные результаты (Селуянов В.Н., 2007).

В конькобежном спорте и в легкой атлетике также существует проблема высоких объемов нагрузок на общую выносливость организма и недостаточного внимания к развитию локальной мышечной выносливости ведущих групп мышц (Вашляев Б.Ф., Вашляева И.Р., 2005; Мищенко B.C., 1990). В научной литературе приводятся многочисленные исследования по совершенствованию тренировочного процесса и повышению результативности спортсменов в связи с работоспособностью сердечно-сосудистой системы, утомлением нервных центров, изменениями гуморально-гормональных функций организма при физических нагрузках (Абзалов P.A., Нигматуллина P.P., 1999; Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М., Кочеткова Н.И., 2010; Аракелян Г.Л., 2011; Быков Е.В., Исаев А.П., Сашенков С.Л., 1998; Замотаев И.П., Дечко Е.П., 1978; Ehsani A.A. et. al., 1991).

Известны также результаты исследований, свидетельствующие о положительном влиянии тренировок отдельных групп мышц на функциональное состояние сердца и физическую работоспособность

(Коряк Ю.А., 2008; Кочергина A.A., АхметовИ.И., 2006; Johnson P.C., 1999). В то же время в физиологии спорта публикуются результаты исследований положительного влияния развития локально-региональной мышечной выносливости на функциональное состояние организма спортсменов (Германов Г.Н., Цуканова Е.Г., Попова И.Е., 2011; Сидорова И.Г., 2007; Malliani A., LombardiF., PaganiM., 1994; Paradisis G.P. et. al., 1994). Таким образом, в физиологии спорта существует противоречие в научном обосновании тренировочных нагрузок в видах спорта, связанных с выносливостью. Одни авторы придерживаются теории приоритета общих нагрузок для эффективной подготовки спортсменов, другие доказывают, что дополнительные нагрузки на отдельные группы мышц способствуют повышению эффективности тренировочного процесса (Жемайтите Д.И., 1989; Озолинь Н.Г., 2004; Шик Л.Л., 1998).

В юношеском спорте также остро стоит проблема повышения физической работоспособности на фоне сохранения здоровья, что возможно при ограничении наращивания общих нагрузок и применения альтернативных тренировочных средств, к которым относятся нагрузки на отдельные группы мышц («локальные нагрузки»). Влияние локальных и региональных нагрузок на функциональное состояние организма и спортивное совершенствование у спортсменов разного возраста и специализации нуждается в дальнейшем всестороннем изучении.

Цель работы: Выявить механизмы влияния упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц, включенных в тренировочный комплекс, на функциональное состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем у лыжников-гонщиков 13-15 лет.

Задачи исследования:

1. Изучить особенности адаптационных реакций сердечно-сосудистой системы на тренировочные нагрузки у лыжников-гонщиков 13-15 лет, использующих комплекс упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц в процессе спортивной подготовки.

2. Выявить различия в регуляции хроио- и инотропной функции сердца у лыжников-гонщиков, использующих комплекс упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц, в покое и при функциональных пробах с физической нагрузкой.

3. Определить изменения функционального состояния системы внешнего дыхания у лыжников-гонщиков, использующих упражнения по развитию локально-региональной выносливости мышц, и у спортсменов, занимающихся по традиционной системе подготовки.

Научная новизна. Выявлены особенности адаптационных реакций организма юных лыжников на тренировочные нагрузки с использованием упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц, заключающиеся в урежении частоты сердечных сокращений, росте ударного объема и фракции выброса, респираторных параметров в состоянии покоя, а также в снижении напряжения центральных механизмов регуляции сердца при функциональных пробах.

Показано, что повышение инотропной и снижение хронотропной функции сердца у спортсменов основной группы выражено в большей степени, чем в контрольной.

Впервые обнаружено, что в условиях экспериментального тренировочного комплекса у юных лыжников на фоне повышения сократительной функции сердца степень напряжения центральных механизмов ее регуляции выше, чем хронотропной функции, судя по повышению мощности спектра показателей инотропной функции в очень низкочастотном и низкочастотном диапазонах.

Теоретическая и практическая значимость. Выявлены механизмы адаптационных реакций на тренировочные нагрузки с использованием упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц у юных лыжников-гонщиков, заключающиеся в повышении функционального уровня сердечно-сосудистой и дыхательной систем, что сочетается со снижением напряжения центральных механизмов регуляции сердца в динамике

тренировок. Эти факты расширяют теоретические представления об адаптации к спортивным нагрузкам в видах спорта, связанных с общей выносливостью.

Полученные в работе факты о том, что повышение сократительной функции сердца в условиях экспериментальных тренировок сопровождается большим функциональным напряжением центральных регуляторных механизмов, чем хронотропной функции, являются научным обоснованием для рекомендаций по планированию нагрузок локально-регионального характера в лыжных гонках. Практическое значение для спортивной подготовки юных лыжников имеют рекомендации по индивидуальному дозированию локально-региональных нагрузок.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение упражнений по развитию локально-региональной мышечной выносливости в спортивной подготовке юных лыжников способствует более выраженному повышению функционального уровня сердечно-сосудистой и дыхательной систем, по сравнению с контрольной группой.

2. Тренировочные нагрузки, включающие упражнения по развитию локально-региональной мышечной выносливости, приводят к изменениям показателей медленноволнового спектра, которые свидетельствуют об уменьшении напряжения адаптации миокарда при спортивной подготовке юных лыжников.

3. У лыжников-гонщиков основной группы снижение уровня общего напряжения центральных механизмов регуляции сердца сопровождается более высокой активностью центральных механизмов регуляции инотропной функции сердца по сравнению с хронотропной.

Апробация работы. Основные положения и результаты по теме диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции, «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы развития» (Челябинск, 2011), Всероссийской научно-практической

б

конференции: «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы развития» (Челябинск, 2012) и 1П Всероссийской научно-практической конференции: «Перспективы направления в области физической культуры, спорта и туризма» (Нижневартовск, 2013).

Публикации: материалы диссертации изложены в 7 печатных работах, в том числе в 4 изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Материал изложен на 127 страницах, иллюстрирован 22 рисунками и 22 таблицами. Список литературы содержит 199 источников из них 31 на иностранных языках.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводили в течение 2010 - 2013 гг., в три этапа, на базе МУ ДОД ДЮСШ «ЧТЗ» г. Челябинска и центра спортивной науки института спорта, туризма и сервиса Южно-Уральского государственного университета.

Обследовали 34 лыжника-гонщика в возрасте 13-15 лет на специально-подготовительном этапе (декабрь). Основную группу (ОГ) составляли лыжники-гонщики, тренирующиеся с акцентом на развитие локально-региональной мышечной выносливости (ЛРМВ) в составе 17 человек, восемь из которых имели - III разряд, пять - II разряд и четыре человека - I разряд. Контрольную группу (КГ) составляли лыжники-гонщики, занимающиеся по традиционной методике подготовки в составе 18 человек, семь из которых имели III разряд, семь - II разряд и 4 человека - I разряд. Спортсмены обеих групп имели примерно одинаковый уровень общего физического развития и специальной подготовленности. Фоновые исследования проводились в ноябре-декабре 2011 г., повторные - в декабре 2012 г.

В период проведения эксперимента лыжники-гонщики обеих групп выполняли разную тренировочную нагрузку. Общий объём работы контрольной группы за неделю составлял 10 часов, в месяц от 40 до 46 часов, в год 516 часов, из них 300 часов было отведено на развитие специальной выносливости (тренировки на лыжах и лыжероллерах), 130 часов на ОФП (ОРУ, спортивные игры, кросс, плавание) и 86 часов на силовую подготовку, проводимую как правило на разные группы мышц, с разными интервалами отдыха. Тренировочная нагрузка по силовой подготовке, как правило, проводилась в динамическом режиме.

Отличительной особенностью тренировочной программы лыжников-гонщиков основной группы (ОГ) было увеличение объёма работы в силовой подготовке до 140 часов и небольшое снижение в тренировочном объеме, развивающем специальную выносливость.

Тренировочная нагрузка, направленная на развитие локальной мышечной выносливости мышц ног у лыжников-гонщиков основной группы посредством силовой тренировки, выполнялась 1-2 раза в неделю и состояла из упражнений статодинамического характера (сгибание без полного разгибания конечностей в суставе). Упражнения включали отжимание на брусьях, упражнение на специальном тренажёре, приседание выпадом в сторону на одной ноге, пресс с фиксацией коленного и голеностопного сустава.

В основной группе объем специальной физической подготовки (СФП) составил 430 часов, а общей физической подготовки (ОФП) 90 часов, в контрольной группе - 386 и 130 часов, соответственно. Такое построение тренировочной программы у лыжников-гонщиков основной группы дало возможность выявить влияние нагрузки силового характера, направленной на развитие J1PMB, на кардиопульмональную систему лыжников-гонщиков 13-15 лет.

Исследования состояния кровообращения проводились с помощью биоимпедансной теграполярной реополиграфии на базе компьютерной технологии «Кентавр IIPC» (рекомендована к производству и применению в

8

медицинской практике протоколом № POCC.RU.AK3.45.B00211 от 28.11.2002 г.) (Астахов А.А., 2000; Бахарева А.С., 2009; Епишев В.В., 2006; Сабирьянов А.Р., 2005).

Оценка функции системы внешнего дыхания проводилась с помощью аппарата «ЭТОН» (Постнов С.А., 2002). Аппарат позволяет измерять, вычислять, регистрировать и анализировать основные спирометрические показатели дыхания с выводом результатов исследования на дисплей и принтер в виде таблицы значений параметров, графика кривой форсированного выдоха-вдоха в координатах «поток-объем» и функционального заключения, сформированного после математической обработки физиологической информации на базе персонального компьютера.

Для оценки состояния сердечно-сосудистой системы во время проведения первого и второго исследований применялись функциональные пробы: ортостатическая проба, проба Штанге и проба Мартине.

Полученные данные исследований подвергались статистической обработке общепринятыми методами вариационной статистики с определением средней арифметической вариационного ряда (М), ошибки среднего арифметического (m). При статистической обработке нами были использованы прикладные Microsoft Office 2010 (MS Excel) и программы по обработке результатов научного исследования STATISTICA 6.0 (StatSoftlnc, США).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ II ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты наших исследований выявили различия функционального состояния сердечно-сосудистой и . дыхательной систем у лыжников-гонщиков 13-15 лет, тренирующихся по разным программам. Так, при использовании упражнений, развивающих локально-региональную выносливость мышц, функциональные возможности важнейших физиологических систем организма были выше, чем у спортсменов, не использующих этих упражнений.

9

Наши данные показали, что у испытуемых основной группы при повторном исследовании отмечалось достоверное урежение частоты сердечных сокращений (ЧСС), рост ударного объёма (УО) и фракции выброса (ФВ) в состоянии покоя, в отличие от контрольной группы, у представителей которой значения ЧСС в состоянии покоя и при ортопробе были выше, чем у спортсменов основной группы, (табл. 1).

Таблица 1 - Показатели центральной гемодинамики лыжников-гонщиков

Труп па Проб а ЧСС уд/мин УО мл МОК л/мин двнс мОм ФВ %

1 2 3 4 5 6 7

I Исследование

Лёжа 65,81± 55,32± 3,64± 39,64± 57,85±

(1) 1,59 1,87 0,61 2,97 3,02

§ X Стоя 84,28± 50,51± 4,25± 27,83± 58,63±

(2) 2,77 1,06 0,82 3,32 2,03

о 2 Исследование

и о Лёжа 60,13± 58,62± 3,52± 35,61± 59,34±

(3) 1,07 0,94 0,11 1,37 4,01

Стоя 75,81± 56,73± 4,30± 26,44± 60,92±

(4) 2,15 2,19 0,32 3,18 3,02

Р1-2 рс0,05 р<0,05 Р>0,5 р< 0,05 р>0,5

РЗ-4 (К 0,05 р>0,5 р<0,05 р< 0,05 р> 0,5

Р1-3 р<0,05 р> 0,5 р>0,5 р> 0,5 р> 0,5

Р2-4 р< 0,05 р< 0,05 р>0,5 р>0,5 р>0,5

1 Исследование

Лёжа 66,22± 52,36± 3,46± 35,61± 58,83±

(1) 2,13 1,35 0,21 1,58 3,12

к сЗ Стоя 85,44± 47,57± 4,06± 25,84± 58,62±

»0 (2) 3,15 1,27 0,16 2,32 1,63

3 2 Исследование

Лёжа 65,41± 51,90± 3,3 9± 33,58± 55,65±

(3) 3,32 2,11 0,92 1,71 1,64

Стоя 89,83± 48,34± 4,34± 20,66± 56,79±

(4) 3,64 0,73 0,74 1,44 2,39

Р1-2 р <0,05 р >0,5 р> 0,5 р<0,05 р> 0,5

1 2 3 4 5 6

рЗ-4 р <0,05 р>0,5 р> 0,5 р<0,05 р> 0,5

р1-3 р> 0,5 р>0,5 р> 0,5 р>0,5 Р> 0,5

р2-4 р>0,5 р>0,5 р> 0,5 р> 0,5 Р> 0,5

Примечания: ДВНС (мОм) - Диастолическая волна наполнения сердца (мОм - момент силы импульса).

Регуляция ритма сердца при повторном исследовании в основной группе характеризовалась снижением общей мощности спектра (ОМС) и доли колебаний в низкочастотном (НЧ) диапазоне как в исходном положении лёжа, так и при активном ортостазе. В контрольной группе, напротив, наблюдался рост ОМС, сопровождающийся увеличением доли колебаний в очень низкочастотном (ОНЧ) и НЧ диапазонах. Аналогичные изменения произошли в показателях спектра ударного и минутного объемов крови.

Спектральный анализ показателей диастолической волны наполнения сердца (ДВНС) и фракции выброса (ФВ) также показал их увеличение в состоянии покоя и более оптимальную реакцию на ортостаз у испытуемых основной группы, по сравнению с контрольной (рис 1, 2). Такие изменения свидетельствуют в пользу экономизацки функций сердца, а также повышения эффективности инотропной функции сердца в большей степени у лыжников основной группы, чем контрольной. По результатам второго обследования показатели сердечного выброса у спортсменов основной группы превышали их значения у спортсменов контрольной группы.

УНЧ о ч . ич вч

Рис. 1 Динамика ФВ по диапазонам спектра у основной группы в состоянии относительного покоя и при активном ортостазе первого и второго

исследования

Рис. 2 Динамика ФВ по диапазонам спектра у контрольной группы в состоянии относительного покоя и при активном ортостазе первого и второго

исследования

Результаты пробы Штанге свидетельствуют о повышении устойчивости к гипоксии после периода специальных тренировок у представителей основной группы, в отличие от контрольной (табл. 2).

Таблица 2 - Основные значения параметров центральной гемодинамики лыжников-гонщиков основной и контрольной групп по результатам пробы

Штанге ______

Группа Исследова ние Время задержк и ЧСС, уд/мин УО, мл МОК, л/мин двне, мОм ФВ, %

« (Я X а 1-ое исследова ние(1) 49,58± 1,65 97,73± 1Д6 49,67± 2,62 4,85± 0,01 33,75± 1Д5 57,11± 1,34

о X о О 2-ое исследова ние(2) 67,94± 2,82 95,12± 1,08 48,82± 1,95 4,64± 0,04 33,91± 1,02 57,36± 1,48

те сз X л § 1-ое исследова ние(З) 46,82± 1,05 99,05± 5,03 42,01± 2,12 4,16± 0,15 31,74± 2,97 57,82± 1,03

е- X о Ы 2-ое исследова ние(4) 53,47± 1,18 102,68± 3,31 35,98± 1,75 3,69± 0,09 30,39± 2,08 56,13± 1,83

pl-p2 (К 0,05 р>0,5 р>0,5 р>0,5 р< 0,05 р>0,5

pl-p3 р> 0,5 р>0,5 р<0,05 р< 0,05 р> 0,5 р> 0,5

р рЗ-р4 р< 0,05 р>0,5 р<0,05 р>0,5 р> 0,5 р> 0,5

Р2-Р4 р< 0,05 р<0,05 р<0,05 р<0,05 р<0,05 р> 0,5

По данным кардиоинтервалографии, при повторном обследовании во время пробы Штанге, у спортсменов основной группы отмечалось урежение ЧСС сопровождающееся снижением функционального напряжения сердца, судя по снижению общей мощности спектра.

Показатели УО, ДВНС и ФВ у спортсменов основной группы изменялись незначительно, однако, спектральный анализ этих показателей выявил повышение мощности спектра в УНЧ, ОНЧ и НЧ диапазонах, что свидетельствует о большей степени функционального напряжения инотропной функции сердца, по сравнению с хронотропной, при проведении пробы во время второго обследования. В контрольной группе, напротив, отмечено снижение доли влияния в ОНЧ и НЧ диапазонах.

Характерно, что функциональные пробы с задержкой дыхания, по результатам первого исследования, характеризовались умеренно сниженными значениями, что по данным И.Б. Заболотских, В.А. Илюхиной свидетельствует о

низкой толерантности к транзиторной гиперкапнии и гипоксии (Илюхина В.А., Заболотских И.Б., 1995). Результаты повторного исследования, выявили рост показателей, что, по данным авторов, является эквивалентом высокой толерантности к транзиторной гиперкапнии и гипоксии. Динамика результатов пробы лыжников-гонщиков контрольной группы имела менее выраженный характер и в результате обоих исследований по системе оценки вышеуказанных авторов свидетельствовала о низкой толерантности к транзиторной гиперкапнии и гипоксии.

При выполнении пробы Мартине по результатам повторного исследования, изменение параметров центральной гемодинамики лыжников-гонщиков основной группы соответствовало более эффективному характеру адаптационных реакций кровообращения, чем у спортсменов контрольной группы (табл. 3, 4). В регуляции ритма сердца доля ВЧ колебаний до нагрузки достигла 43,48%, а НЧ снизилась до 40,60%, что свидетельствует о повышении активности парасимпатического звена регуляции в состоянии покоя. При нагрузке отмечена физиологическая реакция повышения симпатического тонуса и снижение парасимпатического, что отмечается многочисленными авторами как у нетренированных лиц, так и квалифицированных спортсменов (Окулов Т.С., Кондратьева М.Н., Совершаева СЛ., 2009).

Таблица 3 - Основные значения параметров гемодинамики лыжников-гонщиков 13-15 лету основной группы по

Труп па Проба АД мм рт.ст ЧСС уд/мин УО мл МОК л/мин ДВНС мОм ФВ %

1 2 3 4 5 6 7 8

1-ое исследования

До наг- 115/73 68,23± 54,33± 3,70± 37,61± 57,81±

рузки (1) 2,12 1,74 0,03 0,97 0,92

м Сразу 141/74 112,57± 59,26± 6,67± 39,42± 59,35±

X о после (2) 4,53 2,32 0,82 1,17 0,96

О Через 140/72 87,69± 56,72± 4,97± 37,74± 58,17±

1мин (3) 3,86 2,96 0,16 0,37 0,85

1 2 3 4 5 6 7 8

Основная Через 2 мин (4) 124/73 72,58± 2,13 56,47± 1,69 4,09± 0,01 37,11± 1,09 58Д7± 1,01

Через 3 мин (5) 116/72 68,14± 2,25 55,21± 1,85 3,76± 0,02 37,0б± 1,08 57,42± 0,12

2-ое исследование

Основная До нагрузки (6) 117/70 64,39± 3,92 57,21± 2,53 3,68± 0,09 39,52± 1,08 57,72± 0,73

Сразу после (7) 135/65 98,74± 4,52 63,53± 1,32 6,27± 0,79 36,79± 0,53 58,46± 0,13

Через 1мин (8) 125/71 83,37± 1,49 57,84± 1,23 4,82± 0,05 37,42± 0,97 57,63± 0,71

Через 2мин (9) 121/70 65,41± 3,76 56,18± 1,67 3,89± 0,08 39,23± 1,06 57,96± 0,63

Через 3 мин (10) 115/70 64,71± 1,38 56,02± 1,07 3,62± 0,27 39,77± 0,62 57,65± 0,89

Р1-2 р<0,05 рХ),5 р< 0,05 р> 0,5 р>0,5

р1-3 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 Р> 0,5 р> 0,5

р1-4 р>0,5 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5 р> 0,5

р1-5 р>0,5 р>0,5 р<0,05 р> 0,5 р> 0,5

р1-6 Р>0,5 Р>0,5 р>0,5 р> 0,5 р>0,5

рб-7 р<0,05 р<0,05 р<0,05 р< 0,05 р>0,5

рб-8 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5 р> 0,5

рб-9 р>0,5 р>0,5 р<0,05 р> 0,5 р>0,5

рб-10 Р>0,5 р>0,5 р> 0,5 р> 0,5 р> 0,5

р5-10 р>0,5 р>0,5 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5

Таблица 4 - Основные гонщиков 13-15лету кон- ¡начения параметров фольной группы по гемодинамики лыжников-результатам пробы Мартине

Гру ипа Проба АД мм рт.ст ЧСС уд/мин УО мл МОК л/мин ДВНС мОм ФВ %

1 2 3 4 5 6 7 8

1-ое исследование

Контрольная До нагрузки О) 117/78 69,92± 1,07 49,64± 0,48 3,47± 0,05 36,91± 1Д4 58,44± 1,86

Сразу после (2) 140/75 118,35± 5,91 50,97± 1,08 7,99± 0,73 40,32±1, 05 58,92± 0,41

Через 1мин (3) 140/80 96,58± 3,79 50,32± 1,46 6,16± 0,22 40,05± 1,63 58,81± 1,10

1 2 3 4 5 6 7 8

л г? Через 2 мин 122/80 90,08± 49,87± 4,49± 37,51± 57,95±

(4) 3,11 1,03 0,96 1,34 0,68

¡£ я о М Через 3 мин (5) 120/77 70,26± 2,74 49,79± 0,94 3,49± 0,29 37,12± 1,26 57,39± 1,75

2-ое исследование

До нагрузки (6) 116/80 70,58± 3,05 50,44± 1,29 3,56± 0,89 37,12± 0,97 56,12± 1,01

Сразу после 147/71 127,16± 51,09± 6,49± 40,08± 57,86±

(7) 3,13 2,85 0,78 1,59 2,48

& а: Через 1мин 139/84 97,47± 51,25± 4,99± 41,59± 58,44±

л 5 (8) 4,21 1,05 0,35 0,72 0,94

о Через 2мин 127/84 95,83± 50,61± 4,84± 38,04± 57,62±

53 о (9) 1,77 0,99 0,13 0,09 1,05

Через Змин 125/82 81,12± 51,79± 4,20± 37,95± 57,31±

(Ю) 2,03 1,64 0,23 0,01 2,08

Р1-2 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 р< 0,05 р>0,5

Р1-3 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 р>0,5 р> 0,5

р1-4 р<0,05 р>0,5 р>0,5 р> 0,5 р> 0,5

р1-5 рХ),5 р>0,5 р<0,05 р> 0,5 р>0,5

р1-6 р>0,5 р>0,5 р>0,5 р> 0,5 р>0,5

рб-7 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5 р> 0,5

рб-8 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 р< 0,05 Р>0,5

рб-9 р<0,05 рХ>,5 Р>0,5 р>0,5 р>0,5

рб-10 р<0,05 р>0,5 Р>0,5 р> 0,5 р>0,5

р5-10 р>0,5 р<0,05 р>0,5 р> 0,5 Р>0,5

Значительное увеличение доли спектра в НЧ диапазоне в контрольной группе может говорить о росте функционального напряжения сердца при нагрузке на данном этапе адаптации. Так, динамика спектральных составляющих в этой группе свидетельствует о большей степени напряжения центральных механизмов регуляции ритма сердца.

Можно также отметить, что у лыжников-гонщиков основной группы показатели ЖЕЛ и МВЛ превышали аналогичные в контрольной группе как в абсолютных, так и должных значениях (табл. 5).

Таблица 5 — Результаты исследований показателей системы дыхания _лыжников-гонщиков основной и контрольной групп_

Группа Показатель 1-ое исследование 2-ое исследование Р

Основная (1) ЖЕЛ вд., л 3,91±0,И 4,53±0,28 <0,05

Контрольная (2) 3,72±0,05 4,17±0,19 <0,05

1 ЖЕЛ вд., % от должн. 104,29±4,56 103,11±4,21 >0,5

2 98,03±4,19 99,78±4,32 >0,5

1 ЖЕЛ выд., л 3,89±0,25 4,54±0,36 >0,5

2 3,61±0,15 4,11±0,27 >0,5

1 ЖЕЛ выд., % от должн. 100,63±3,75 104,69±5,46 >0,5

2 92,93±3,39 98,27±4,15 >0,5

1 МВЛ, л/мин 122,85±5,62 139,62±6,01 <0,05

2 112,54±5,17 115,14±4,92 >0,5

1 МВЛ, % от должн. 109,28±3,42 118,42±4,08 >0,5

2 101,43±3,25 102,48±3,31 >0,5

1 МОС25% выд., л/с 5,87±0,05 6,42±0,07 <0,05

2 5,32±0,01 5,80±0,05 <0,05

1 МОС25% выд., % к должн. 92,49±5,03 95,42±4,96 >0,5

2 88,65±4,11 80,15±3,79 >0,5

1 МОС50% выд., л/с 5,39±0,01 . 5,40±0,02 >0,5

2 5,18±0,03 4,78±0,12 <0,05

1 МОС50% выд., % к должн. 122,67±6,81 117,92±5,65 >0,5

2 103,60±4,09 96,84±4,57 >0,5

1 ПОС выд., л/с 5,53±0,15 7,16±0,22 <0,05

2 5,67±0,08 6,78±0,31 <0,05

1 ПОС выд., % к должн. 74,39±2,58 114,33±3,01 <0,05

2 77,98±3,36 102,86±4,20 >0,5

1 СОС25-75 % ФЖЕЛ, л/с 3,52±0,02 5,68±0,01 <0,05

2 3,98±0,01 5,3б±0,09 <0,05

1 СОС25-75 % ФЖЕЛ, % к должн. 97,10±2,29 119,44±4,57 <0,05

2 101,62±4,84 108,39±5,16 >0,5

При сравнительной оценке показателей проходимости крупных бронхов (МОС 25-50%; ПОС; СОС от 25-75% ФЖЕЛ;) наиболее высокие значения получены у лыжников-гонщиков основной группы.

Результаты исследования свидетельствуют о более эффективной адаптации инотропной функции у спортсменов основной группы, связанной с повышением как систолической функции, так и диастолического наполнения

желудочков, при меньших затратах энергии, чем у представителей контрольной группы.

Исаевым А.П. также отмечается, что в лыжном, конькобежном спорте и в легкой атлетике необходимо резкое снижение объемов, развивающих кардиореспираггорную выносливость и широкое применение упражнений на локально-региональную мышечную выносливость ведущих групп мышц в подготовительном и соревновательном периодах (Исаев А.П., ЭрлихВ.В., Ежов В.Б., 2014).

Как показали наши результаты, применение в тренировочном процессе лыжников нагрузок локально-регионального характера приводит к более эффективной адаптации сердечно-сосудистой и дыхательной систем к нагрузкам. Особенно это проявляется в отношении инотропной функции сердца, однако процесс адаптации сопровождается повышением функционального напряжения регуляторных механизмов.

Многими авторами отмечается выраженное воздействие нагрузок локального и регионального характера на вегетативные функции организма (Сидорова И.Г., 2007; FranendorfH. et. al., 1992). Первыми обнаружили при таких нагрузках увеличение всех видов АД, в том числе диастолического M Alam, FH. Smirk. Опубликованы многочисленные обзоры по механизмам прессорных реакций сердца на локальные и региональные нагрузки, в том числе о роли метаболических и механорецепторов мышц (Коурова О.Г., Попова Т.В. 2014; Сидорова И.Г., 2007; Fisher J.P., Bell M.P.D., White M.J., 2005; YokoiY. et. al., 2014; Hyun-Min Choi. et. al., 2013) и значении гуморальных сдвигов в работающих мышцах (Hâkan Westerbladat, David G. Allen, Jan Lännergren, 2002). G. D. W. Munch и др. показали влияние локальных физических упражнений на повышение инотропной функции сердца, а также максимального потребления кислорода. Авторы отметили, что повышение систолической функции и диастолического наполнения при этом имеют ограничения, а повышение ЧСС не достигало своего предела. Kaufman М.Р., Forster H.V. также отмечали изменения дыхания при выполнении упражнений,

18

объясняя это интеграцией нескольких функциональных систем (Kaufman М.Р. et. al., 1996).

Sara A Winges, Смирнов JI.B., выявили роль центральных механизмов в организации работы как при динамических, так и статических упражнениях. Показано, что при работе одной рукой важной особенностью реакции центральной гемодинамики является увеличение МОК только за счет роста ЧСС при практически неизменном в среднем УО (Смирнов В.М., 2004; Sara А Winges. et al., 2013).

Большинство авторов отмечают повышение симпатического тонуса при выполнении упражнении разного характера, что подтверждается и нашими результатами. Carter J.R., Ray С.А. также показали, что силовые тренировки у здоровых молодых людей приводят к уменьшению показателей АД, но не снижают активность симпатического отдела нервной системы (Carter J.R. et. al., 2003).

Применяя спектральный анализ различных показателей сердечной деятельности, мы в своей работе показали, что у спортсменов основной группы регуляция инотропной функции сердца сопровождается большим напряжением центральных механизмов регуляции, чем у хронотропной функции. Поэтому развитие адаптации к систематическим упражнениям локально-регионального характера способствует улучшению функционального состояния сердца у спортсменов. Так, мощность спектра низких частот большинства показателей работы сердца при проведении функциональных проб у представителей основной группы была ниже, чем у контрольной.

Выявлено, что при локально-региональных упражнениях на фоне повышения уровня микроциркуляции в работающих мышцах, не отмечается снижение микроциркуляции внутренних органов, в том числе сердца (Vatner S.F., Pagani М., 1976). Как при статических, так и динамических упражнениях отмечается рост ЧСС и АД, в большей степени при статических, что объясняют значительным увеличением постнагрузки на миокард (Hietanen Eino, 1984).

Практика спортивной подготовки показала эффективность использования упражнений локально-регионального характера для спортсменов разного возраста и специализации (Потапова Т.В., Аракелян А.Л., Эрлих В.В., 2009; Селуянов В.Н., 2007). Зависимость спортивных результатов от уровня локальной работоспособности показал Перемышлев Е.С. (Перемышлев Е.С., 2000). Значение локальной мышечной выносливости в подготовке юных легкоатлетов выявили Германов Г.Н. и др. (Германов Г.Н., Цуканова Е.Г., Попова И.Е., 2011).

В конце экспериментального цикла тренировок мы провели сравнительный анализ спортивной квалификации лыжников-гонщиков основной и контрольной групп (рис. 3, 4), а также тестирование силы исследуемых мышц методом становой динамометрии на становом динамометре ДС 200. Результаты в основной группе были достоверно выше, чем в контрольной (166,3±7,29 и 133,54±5,62 соответственно).

% во ............:...............-:......1:......:.......-......: .-...1.:...:.:.................... _^'

»^Ж | ....

Щ 40 1.....'

/ - {

'•а-* . зо 4-""

,'5-;! I

-Т" го 4 |

ю 4'-"

И разряд ...........

II! разряд

. * ' .

. . . .

| ■ '¡разряд II разряд г- тя -.....

Й 1-ое исследование i 23,52 29,41 «,05

{■ 2-ое исследование t 41,17 35,29

Рис. 3 Динамика спортивной квалификации основной группы.

Рис. 4 Динамика спортивной квалификации контрольной группы.

Таким образом, упражнения, направленные на развитие локально-региональной выносливости мышц, могут использоваться как базовое и специально-подготовительное средство в системе подготовки юных лыжников, приводя к существенному увеличению возможностей сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем, без повышения цены адаптации. Дальнейший поиск средств, способных целенаправленно изменять характер адаптационных процессов в юношеском спорте, необходим для сохранения оптимального состояния организма спортсменов.

ВЫВОДЫ

1. Применение упражнений по развитию локально-региональной мышечной выносливости в спортивной подготовке лыжников-гонщиков 13-15 лет способствует более выраженному повышению функционального уровня сердечно-сосудистой системы. У основной группы в обследуемый период в отличие от контрольной, отмечено урежение частоты сердечных сокращений, рост ударного объема и фракции выброса в состоянии покоя;

2. На основании показателей мощности спектра кардиоинтервалов в области низких частот у юных лыжников-гонщиков в исследуемые периоды тренировочного цикла отмечается определенное напряжение центральных регуляторных механизмов сердца; в большей степени у спортсменов контрольной группы;

3. По мере развития адаптированное™ в динамике тренировочного цикла у спортсменов, применяющих упражнения по развитию локально-региональной мышечной выносливости, в отличие от контрольной группы, отмечается уменьшение напряжения адаптации, судя по снижению показателей общей мощности спектра кардиоинтервалов и мощности спектра низких частот в покое и при функциональных пробах;

4. По данным сравнительного анализа спектра показателей хроно- и инотропной функции сердца у спортсменов основной группы, большая степень центрального напряжения инотропной функции, судя по повышению мощности спектра в ОНЧ и НЧ диапазонах показателей ударного объема, диастолического наполнения сердца и фракции выброса;

5. В основной группе обследуемых спортсменов выявлен более значимый рост функциональных возможностей системы дыхания по сравнению с контрольной, происходящий в основном за счет возрастания объёмно-скоростных характеристик (МОС от 25 до 50 %, ПОС, СОС от 25 % до 75 % ФЖЕЛ).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Результаты проведенного исследования позволяют рекомендовать включение в систему спортивной подготовки технологию развития локально-региональной мышечной выносливости для повышения физической | работоспособности и функционального состояния миокарда лыжников-гонщиков, обучающихся в ДЮСШ и СДЮШОР, не зависимо от квалификации и спортивных разрядов;

2. Благодаря доступности и простоте выполнения физических нагрузок, направленных на развитие локально-региональной мышечной выносливости, рекомендуется использовать их как - основной метод развития специальной силовой выносливости;

3.Для достижения максимального результата и повышения уровня спортивного мастерства тренировочные занятия, направленные на развитие локально-региональной мышечной выносливости, рекомендуется проводить не менее двух раз в неделю в течение трёх месяцев подготовительного периода и

• на этапе интерференции (1,0-1,5 месяца) с целью повышения перевода физических качеств в двигательные навыки соревновательных технических действий.

4. Для предупреждения развития дезадалтационных процессов, применение упражнений по развитию локально-региональной мышечной выносливости в спортивной подготовке юных лыжников требует перманентного контроля сократительной функции сердца и индивидуального подхода к дозированию таких нагрузок в тренировочном процессе.

Список публикаций по теме диссертации

Публикации в издании, рекомендованном ВАК РФ

1.Куприянов A.B., Епишев В.В., Кокорева Е.Г. Особенности центральной гемодинамики лыжников-гонщиков 13-15 лет в покое и при одномоментной пробе с физической нагрузкой / A.B. Куприянов, В.В. Епишев, Е.Г. Кокорева// Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая

1 культура».-2011.-Вып. 29-№39 (256).-С. 51-52.

2.Куприянов A.B., Епишев В.В. Функциональное состояние i гемодинамики лыжников-гонщиков 13-15 лет в условиях относительного покоя

с учётом тендерных особенностей / A.B. Куприянов, В.В. Епишев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». — 2012. - Вып. 30 - №8 (267). - С. 31 - 33.

3. Куприянов A.B., Епишев B.B. Спектральные характеристики центральной и периферической гемодинамики у лыжников-гонщиков на специально-подготовительном этапе в положении лёжа и при активном ортостазе / A.B. Куприянов, В.В. Епишев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». - 2012. - Вып. 33 -№42 (301).-С. 55-58.

4. Куприянов A.B., Скобелкин A.B., Колбин Е.А., Рябина К.Е. Характеристики центральной и периферической гемодинамики у лыжников-гонщиков 13-15 лет на специально-подготовительном этапе при выполнении функциональной пробы с физической нагрузкой (проба Мартине) / A.B. Куприянов, A.B. Скобелкин, Е.А. Колбин, К.Е. Рябина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». - 2014. - Том 14 - №1 — С. 55-58.

Публикации в других изданиях

5. Куприянов A.B., Епишев В.В. Основные гемодинамические величины лыжников-гонщиков 13-15 при ортостазе / A.B. Куприянов, В.В. Епишев // Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 15-летию факультета физической культуры и спорта «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы развития». -Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. - 4.2. - С. 112 - 113.

6. Куприянов A.B., Епишев В.В. Особенности центральной гемодинамики лыжников-гонщиков 13-15 в покое и при функциональных пробах / A.B. Куприянов, В.В. Епишев // Материалы Всероссийской научно-практической 1 конференции «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы l развития». - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2012. - С. 174 - 176.

7. Куприянов A.B. Изменение центральной гемодинамики у лыжников-гонщиков 13-15 под воздействием тренировок, направленных на развитие локальной мышечной выносливости / A.B. Куприянов, // Материалы

24

ШВсероссийской научно-практической конференции «Перспективы направления в области физической культуры, спорта и туризма». — Нижневартовск: Издательство НВГУ, 2013. - С. 194 - 198.

Сокращения, используемые в автореферате

АД - артериальное давление; ВЧ - высокочастотный;

ДАД — диастолическое артериальное давление; ДВНС - диастолическая волна наполнения сердца; ЖЕЛ - жизненная емкость легких;

ЛРМВ — локально-региональная мышечная выносливость; М - среднее арифметическое вариационного ряда; МВ Л - максимальная вентиляция легких; МОК — минутный объем кровообращения;

МОС25 - максимальная объемная скорость (МОС) в момент выдоха первых 25 % объема ФЖЕЛ;

МОС50 — максимальная объемная скорость в момент выдоха первых 50 % объема ФЖЕЛ;

НЧ - низкочастотный;

ОМС — общая мощность спектра;

ОНЧ - очень низкочастотный;

ПОС выд. - пиковая объемная скорость;

р - статистическая значимость различий;

РС - ритм сердца;

САД — систолическое артериальное давление;

СОС25-75 - средняя объемная скорость между 25 % и 75 % объема ФЖЕЛ;

ССС - сердечно-сосудистая система; УНЧ - ультра низкочастотные колебания; УО — ударный объем;

ФВ — фракция выброса;

ФЖЕЛ вд. — форсированная жизненная емкость легких на вдохе; ФЖЕЛ выд. — форсированная жизненная емкость легких на выдохе; ЧСС — частота сердечных сокращений.

Подписано к печати 03.04.2015 г. Формат 60x84 1/16. Объем 1,4 усл. печ. л. Заказ № 453. Тираж 100 экз. Отпечатано в ОАО «Коркинская типография» 456550, Челябинская обл., г. Коркино, ул. Маслова, 1