Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние упражнений по развитию локально-региональной выносливости мышц на функцональное состояние сердечно-сосудистой 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 функцональное состояние сердечно-сосудистой системы у лыжников-гонщиков 13-15 лет"

На правахрукопи<

Куприянов Александр Владимирович

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

03.03.01- физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1Ь ДЕК 2014

005556784

Челябинск - 2014

005556784

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

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Исаев Александр Петрович

Официальные оппоненты:

Рубенович Виктор Борисович, доктор 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 30 января 2015 г. в 14:00 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://wwvv.cspu.ru/dissovet new obvavleniya.html

Автореферат разослан «_» декабря 2014 г.

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 (Богатов A.A.,2003; Высочин Ю.В., 2002; Меерсон Ф.3.,1982; Фролов, A.B. с соавт., 2003).

Результаты отечественных лыжников-гонщиков и биатлонистов зачастую свидетельствуют о недостаточном физиологическом обосновании их тренировочных режимов. Так, делая акцент на развитие «кардиореспираторной выносливости», спортивные тренеры вводят нагрузочные режимы, превышающие порог анаэробного обмена, что снижает резервы организма и спортивные результаты (Суслов Ф.П., 1987).

В конькобежном спорте и в легкой атлетике (ВашляевБ.Ф. с соавт., 2005; Мищенко B.C., 1990) также существует проблема высоких объемов нагрузок на общую выносливость организма и недостаточного внимания к развитию локальной мышечной выносливости ведущих групп мышц (Суслов Ф.П., 1987). В научной литературе приводятся многочисленные исследования по совершенствованию тренировочного процесса и повышению результативности спортсменов в связи с работоспособностью сердечнососудистой системы, утомлением нервных центров, изменениями гуморально-гормональных функций организма (Абзалов P.A., 1999; Абросимова Л.И., 1980; Аракелян Г.Л., 2011; Быков Е.В., 1998; Замотаев И.П., 1978; EhsaniA.A.etal., 1991) при физических нагрузках.

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. с соавт., 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. с соавт., 2011; Сидорова И.Г., 2007; MallianiA.etal., 1994; ParadisisG.P. etal.,

3

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; Озолин 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. Одним из таких средств являются 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 локальной выносливости мышц в процессе спортивной подготовки.

2. Выявить различия в регуляции хроно- 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

4

локально-региональной выносливости мышц, и у спортсменов, занимающихся по традиционной системе подготовки.

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

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

Впервые обнаружено, что в условиях экспериментального тренировочного комплекса у юных лыжников повышение сократительной функции сердца сопровождается увеличением степени напряжения центральных механизмов инотропной регуляции, в отличие от хронотропной функции, судя по повышению мощности спектра показателей в СНЧ и ОНЧ 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 состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, что сочетается со снижением напряжения центральных механизмов регуляции сердца..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 регуляция хронотропной функции, являются научным

5

обоснованием для рекомендаций по применению 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 повышению функционального уровня сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

2. Тренировочные нагрузки, включающие упражнения по развитию локально-региональной мышечной выносливости приводят к уменьшению напряжения адаптации миокарда при спортивной подготовке юных лыжников.

3. Степень напряжения центральных механизмов регуляции инотропной функции сердца у юных лыжников в условиях экспериментального тренировочного комплекса выше, чем хронотропной функции.

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 конференции: «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы развития» (Челябинск, 2012) и III 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.

6

Материал изложен на 134 страницах, иллюстрирована 22 рисунками и 22 таблицами. Список литературы содержит 239 источников на русском и 53 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Организация и методы исследования

Исследования проводили в течение 2010-2013 гг., в три этапа, на базе МУ ДОД ДЮСШ «ЧТЗ» г. Челябинска и центре 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) составили лыжники-гонщики, тренирующиеся с акцентом на развитие локально-региональной мышечной выносливости (ЛРМВ) в составе 17 человек и контрольную группу (КГ) — лыжники-гонщики, занимающиеся по традиционной методике подготовки в составе 18 человек. Спортсмены обеих групп имели примерно одинаковый уровень общего развития и специальной подготовленности. Фоновые исследования проводились в ноябре-декабре 2011 г., повторные - в декабре 2012 г.

В период проведения эксперимента лыжники-гонщики обоих 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 час, а общей физической подготовки (ОФП) 90 час, в контрольной группе - 386 и 130 час, соответственно. Такое построение тренировочной программы у лыжников-гонщиков основной группы дало возможность выявить влияние нагрузки силового характера, направленной на развитие JIPMB, на кардиопульмональную систему лыжников-гонщиков 13-15 лет.

Исследования состояния кровообращения проводилось с помощью биоимпедансной тетраполярной реополиграфии на базе компьютерной технологии «Кентавр 1IPC» (рекомендована к производству и применению в медицинской практике протоколом № POCC.RU.AI0.45.B00211 от 28.11.2002 г.) (Астахов A.A. 2000; Бахарева A.C., 2009;Сабирьянов А.Р., 2005).

Оценка функции системы внешнего дыхания проводилась с помощью аппарата «ЭТОН» (фирма «Нейрософт», г. Иваново) на базе персонального компьютера. 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 выдохаг-вдоха в координатах «поток-объем» и вычалить их должные значения.

Для оценки состояния кардиореспираторной системы 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). Также, проводился линейный регрессионный, корреляционный анализ изучаемых показателей. При статистической обработке нами были использованы прикладные Microsoft Office 2010 (MS Excel) и программы по обработке результатов научного исследования STATISTIKA 6.0 (StatSoftlnc, США).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты наших исследований выявили различия функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем у лыжников-гонщиков 13-15, 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.

Наши данные показали, что у испытуемых основной группы при повторном исследовании отмечалось достоверное урежение ЧСС и рост УО и фракции выброса (ФВ) в состоянии покоя, в отличие от контрольной группы, у представителей которых показатель ЧСС в состоянии покоя и его увеличение при ортопробе были выше, чем у спортсменов основной группы (табл. 1).

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, при переходе в активный ортостаз возросла доля колебаний в ОНЧ и НЧ диапазонах (табл. 2). Аналогичные изменения произошли в показателях спектра ударного (УО) и минутного объемов сердца (МОС).

Спектральный анализ показателей диастолической волны наполнения

сердца (ДВНС) и фракции выброса (ФВ) также показал их увеличение в

9

состоянии покоя и более оптимальную реакцию на ортостаз у испытуемых основной группы, по сравнению с контрольной.

Таблица 1

Показатели центральной гемодинамики лыжников гонщиков основной и контрольной групп при проведении ортостатической пробы (М±т)_

Груп- Про- ЧСС УО МОК ДВНС ФВ

па ба уд/мин мл л/мин МоМ %

1 Исследование

Лёжа 69,81± 55,32± 3,85± 39,64± 57,85±

(1) 2,09 1,87 0,61 2,97 3,02

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

а X (2) 2,77 1,06 0,82 3,32 2,03

о 2 Исследование

о о Лёжа 63,13± 58,62± 3,71± 35,61± 59,34±

(3) 2,31 0,94 0,11 1,37 4,01

Стоя 79,81± 56,73± 4,54± 26,44± 60,92±

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

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

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

Р1-3 р< 0,05 р>0,5 р>0,5 р> 0,5 р>0,5

Р2-4 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5 р>0,5 р>0,5

Лёжа 71,22± 40,32± 2,86± 35,61± 58,83±

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

Стоя 89,25± 37,57± 3,32± 25,84± 58,62±

и) (2) 3,15 1,27 0,16 2,32 1,63

о 2 Исследование

£ Лёжа 72,71± 40,90± 2,94± 33,5 8± 55,65±

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

Стоя 93,53± 38,57± 3,55± 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

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) - Диасголическая волна наполнения сердца (МоМ - момент силы импульса).

Такие изменения свидетельствуют в пользу экономизации функций сердца, увеличения парасимпатических влияний, а также повышения эффективности инотропной функции сердца в большей степени у лыжников

10

основной группы, чем контрольной. По результатам второго обследования показатели сердечного выброса у спортсменов основной группы в той или иной степени превышали их значения у спортсменов контрольной группы.

Таблица 2

Спектральные характеристики ритма сердца у лыжников-гонщиков 13-15

во время поведения ортостатической пробы (М±ш)

Труп па Проб а ОМС, (усл. ед.) СНЧ, (усл. ед.) онч, (усл. ед.) нч, (усл. ед.) вч, (усл. ед.)

1 исследование

Лёжа 23,71± 0,73± 5,38± 11,26± 6,33±

(1) 2,01 0,11 1,39 1,78 1,28

§ Стоя 33,68± 1,44± 8,54± 19,14± 4,56±

(2) 4,05 0,55 1,79 2,71 1,16

а о X о о 2 исследование

Лёжа 17,51± 2,94± 7,94± 5,03± 1,60±

(3) 1,73 0,85 1,21 1,27 0,25

Стоя 27,49± 5,06± 7,78± 13,86± 0,19±

(4) 2,88 1,25 1,18 2,43 0,11

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

РЗ-4 {Х0.05 р> 0,5 р> 0,5 р<0,05 р< 0,05

Р1-3 р<0,05 р<0,05 Т»0,5 р<0,05 р<0,05

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

1 исследование

Лёжа 28,87± 2,60± 7,7 6± 8,97± 9,55±

(1) 3,86 0,96 1,17 1,26 1,04

3 Стоя 67,38± 7,90± 19,27± 22Д4± 17,97±

г (2) 5,23 1,11 3,12 3,98 3,60

§ о. 2 исследование

Ё Лёжа 31,35± 2,6 6± 7,95± 9,15± 11,59±

(3) 3,15 0,32 1,09 1,62 1,07

Стоя 45,45± 2,95± 17,93± 20,92± 3,65±

(4) 3,40 0,15 1,93 2,17 0,36

Р1-2 р< 0,05 р< 0,05 р< 0,05 р< 0,05 • р< 0,05

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

Р1-3 р> 0,5 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< 0,05

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). 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. Так при сравнительной оценке частотных характеристик ФВ у основной группы обнаружены статистически значимые отличия. В результате исходных данных, основной вклад на регуляцию ОМС оказал НЧ диапазон. При повторном исследовании наблюдалось смещение спектра в сторон ВЧ колебаний и снижение доли флюктуирующего воздействия в области ОНЧ влияний (рис. 1, 2).

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., 2009).

В контрольной группе, судя по значительному увеличению доли спектра НЧ, можно говорить о росте функционального напряжения сердца при нагрузке на данном этапе адаптации, так как изменение показателей в этой группе свидетельствуют о большей степени напряжения центральных механизмов инотропной функции сердца.

I До нагрузки

I После

■ Через 1 мин.

■ Через 2 мин.

I Через 3 мин.

Рис. 1 Динамика результатов ФВ первого исследования по диапазонам медленно-волнового спектра у основной группы при проведения пробы Мартине

Рис. 2 Динамика результатов ФВ второго исследования по диапазонам медленно-волнового спектра у основной группы при проведения пробы Мартине

Таблица 3

Основные значения параметров гемодинамики лыжников-гонщиков 13-15 лету __основной группы по результатам пробы Мартине _

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

1-ое исследования

До наг- 115/73 67,23± 54,33± 3,65± 37,61± 57,81±

рузки (1) 2,12 1,74 0,03 0,97 0,92

Сразу 143/74 121,57± 59,26± 7,20± 39,42± 59,35±

3 после (2) 4,53 2,32 0,82 1,17 0,96

щ Через 141/72 87,69± 56,72± 4,97± 37,74± 58,17±

о г Шин (3) 3,86 2,96 0,16 0,37 0,85

о О Через 2 мин (4) 124/73 72,58± 2,13 56,47± 1,69 4,09± 0,01 37,11± 1,09 58,27± 1,01

Через 3 мин (5) 116/72 68,14± 2,25 55,21± 1,85 3,76± 0,02 37,06± 1,08 57,42± 0,12

2-ое исследование

До наг- 117/70 65,39± 55,21± 3,61± 39,52± 57,72±

рузки (6) 3,92 2,53 0,09 1,08 0,73

Я Сразу 135/68 116,84± 61,53± 7,18± 36,79± 58,46±

X п после (7) 4,52 1,32 0,79 0,53 0,13

о я о О 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 121/70 69,41± 56,18± 3,89± 39,23± 57,96±

2мин (9) 3,76 1,67 0,08 1,06 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 р>0,5 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

Р6-7 р<0,05 р<0,05 р< 0,05 р< 0,05 р> 0,5

Р6-8 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5 р> 0,5

Р6-9 Р>0,5 р>0,5 р<0,05 р> 0,5 Р>0,5

Р6-10 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 значения параметров гемодинамики лыжников-гонщиков 13-15 лет __1_у контрольной группы по результатам пробы Мартине _

Гру ппа Проба АД мм рт.ст чсс уд/мин УО мл МОК л/мин двнс МоМ ФВ %

1-ое исследование

а к До нагрузки (1) 117/78 69,92± 1,07 49,64± 0,48 3,47± 0,05 36,91± 1,14 58,44± 1,86

Сразу после (2) 141/82 140,35± 5,91 50,97± 1,08 7,99± 0,73 40,32±1, 05 58,92± 0,41

из с? 0 1 о Через 1мин (3) 140/90 122,58± 3,79 50,32± 1,46 6,16± 0,22 40,05± 1,63 58,81± 1,10

Через 2 мин (4) 132/85 90,08± 3,11 49,87± 1,03 4,49± 0,96 37,51± 1,34 57,95± 0,68

Через 3 мин (5) 127/80 85,26± 2,74 49,79± 0,94 4,24± 0,29 37,12± 1,26 57,39± 1,75

2-ое исследование

Контрольная До нагрузки (6) 116/80 67,58± 3,05 52,44± 1,29 3,54± 0,89 37,12± 0,97 56,12± 1,01

Сразу после (7) 139/85 134,19± 3,13 54,09± 2,85 7,25± 0,78 40,08± 1,59 57,86± 2,48

Через 1мин (8) 139/84 110,47± 4,21 56,25± 1,05 6,21± 0,35 41,59± 0,72 58,44± 0,94

Через 2мин (9) 137/84 95,83± 1,77 55,61± 0,99 5,32± 0,13 38,04± 0,09 57,62± 1,05

Через Змин (Ю) 127/82 81,12± 2,03 53,79± 1,64 4,3 6± 0,23 37,95± 0,01 57,31± 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 р<0,05 р>0,5 р<0,05 р> 0,5 р>0,5

Р1-6 р>0,5 р<0,05 р>0,5 р> 0,5 р>0,5

Р6-7 р<0,05 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5 р> 0,5

Р6-8 р<0,05 р<0,05 р< 0,05 р< 0,05 р>0,5

Р6-9 р<0,05 р>0,5 р>0,5 р>0,5 р>0,5

Р6-10 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

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. При сравнительной оценке состояния

крупных бронхов (МОС 25-50%; ФЖЕЛ; СОС от 25-75%; ПОС) наиболее высокие значения получены у лыжников-гонщиков основной группы (табл. 5).

Таблица 5

Результаты исследований объемных характеристик, максимальной объёмной скорости системы дыхания лыжников-гонщиков основной и контрольной групп

(М±т)

Группа Показатель 1-ое исследование 2-ое исследование Р

Основная (1) ЖЕЛ вд., л 3,91±0,11 4,53±0,28 <0,05

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

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

2 % от должн. 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., 100,63±3,75 104,69±5,46 >0,5

2 % от должн. 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±5,17 107,14±4,92 >0,5

1 МВЛ, 109,28±3,42 118,42±4,08 >0,5

2 % от должн. 101,43±3,25 97,48±3,31 >0,5

1 МОС 25% выдоха, 5,87±0,05 6,42±0,07 <0,05

2 л/с 5,32±0,01 5,80±0,05 <0,05

1 МОС 25% 92,49±5,03 95,42±4,96 >0,5

2 выдоха, % к должн. 88,65±4,11 80,15±3,79 >0,5

1 МОС 50% выдоха, 5,39±0,01 5,40±0,02 >0,5

2 л/с 5,18±0,03 4,78±0,12 <0,05

1 МОС 50% 122,67±6,81 117,92*5,65 >0,5

2 выдоха,% к должн. 103,60±4,09 96,84±4,57 >0,5

1 МОС 75% выдоха, 3,65±0,05 3,89±0,03 <0,05

2 л/с 2,65±0,02 3,86±0,04 <0,05

1 МОС 75% 165,16±7,25 130,89±5,13 <0,05

2 выдоха, % к должн. 117,43±4,62 125,77±5,81 >0,5

1 МОС 50% вд., л/с; 7,72±0,21 6,50±0,08 <0,05

2 4,52±0,03 5,59±0,07 <0,05

1 МОС 50% вд., % 171,79±8,34 132,41±4,6б <0,05

2 к должн. 96,58±3,15 103,63±4,02 >0,5

Результаты пробы Штанге свидетельствуют о повышении устойчивости к гипоксии после периода специальных тренировок у представителей основной

15

группы, в отличие от контрольной. По данным кардиоинтервалографии, судя по снижению показателей ОМС и СНЧ-волн при повторном обследовании во время пробы Штанге, у спортсменов основной группы произошло снижение функционального напряжения сердца.

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. 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 выше указанных авторов, свидетельствовала о низкой толерантности к транзиторной гиперкапнии и гипоксии (табл. 6).

Таблица 6

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 ДВНС, мОм ФВ, %

а к 1-ое Исследова ние(1) 49,58± 1,65 97,73± 1,16 49,67± 2,62 4,85± 0,01 33,75± 1,15 57,11± 1,34

Ж 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

§ в -а § 1-ое исследова ние(З) 46,82± 1,05 102,0± 5,03 42,01± 2,12 4,28± 0,15 31,74± 2,97 57,82± 1,03

О ы 2-ое исследова ние(4) 50,47± 1,18 113,6± 3,31 35,98± 1,75 4,09± 0,09 30,39± 2,08 56,13± 1,83

Р1-Р2 р< 0,05 р>0,5 р>0,5 р>0,5 р< 0,05 р> 0,5

Р1-РЗ 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

Показатели УО, ДВНС и ФВ изменялись аналогично, однако, спектральный анализ этих показателей выявил повышение мощности спектра в СНЧ и ОНЧ 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 спектра СНЧ и ОНЧ волн.

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 кардиореспираторную выносливость и широкое применение упражнений на локально-региональную мышечную выносливость ведущих групп мышц в подготовительном и соревновательном периодах (Исаев А.П. с соавт., 2009).

Как показали наши результаты, применение в тренировочном процессе лыжников-гонщиков 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. etal., 1992). Первыми обнаружили при таких нагрузках увеличение всех видов АД, в том числе диастолического авторы М. Alam и F. Н. Smirk. По нашим данным, сразу после выполнения упражнений произошло изменение систолического АД с114,2±4,6 до 115,5±5,2 мм. рт. ст и диастолического с 73,3±2,7 до 80,4±3,1 мм рт. ст.

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., 2014;СвдороваИ.Г., 2007; FisherJ.P., 2005; ViannaL.C. etal., 2010; Hyun-MinChoietal., 2013) и значении гуморальных сдвигов в работающих мышцах (HákanWesterbladat al., 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 также отмечали изменения дыхания при выполнении упражнений, объясняя это интеграцией нескольких функциональных систем (Kaufman М.Р. et. al., 1996).

Sara A Winges, Смирнова J1.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 МО только за счет роста ЧСС при практически неизменном в среднем УО (Смирнов В.М., 2004; Sara А Wingeset. al., 2013).

Большинство авторов отмечают повышение симпатического тонуса при выполнении упражнений разного характера, что подтверждается и нашими результатами. Carter Ж 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 регуляция инотропной функции сердца сопровождается большим напряжением центральных механизмов регуляции, чем 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

18

при проведении большинства функциональных проб у представителей основной группы был 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 (Уай1ег Б-Р. е1. а1., 1976). Как при статических, так и динамических упражнениях отмечаются рост ЧСС и АД, в большей степени при статических, что объясняют значительным увеличением постнагрузки на миокард (№е1апеп Етое(. а1., 1984).

Практика спортивной подготовки показала эффективность использования упражнений локально-регионального характера для спортсменов разного возраста и специализации (Потапова Т.В. с соавт., 2009; Сидоренко Г.И. с соавт., 1989). Так, зависимость спортивных результатов от уровня локальной работоспособности показал Перемышлев (Перемышлев Е. С., 2000). Значение локальной мышечной выносливости в подготовке юных легкоатлетов выявили Германов (Германов Г.Н. с соавт., 2011) и др.

В конце экспериментального цикла тренировок мы провели 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.

Таким образом, упражнения на развитие локально-региональной выносливости мышц могут быть существенным дополнением в системе подготовки юных лыжников-гонщиков, 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. Адаптационные реакции к тренировочным нагрузкам у юных лыжников характеризуется напряжением центральных регуляторных механизмов сердца; у спортсменов с применением упражнений по развитию локально-региональной мышечной выносливости в большей степени, чем у спортсменов контрольной группы, наблюдается повышение как хронотропной, так и инотропной функции сердца.

2. Применение упражнений по развитию локально-региональной мышечной выносливости в спортивной подготовке юных лыжников способствует повышению функционального уровня сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В основной группе в обследуемый период, в отличие от контрольной, отмечено урежение ЧСС, рост ударного объема и фракции выброса в состоянии покоя, респираторных параметров, а также снижение общей мощности спектра показателей хроно- и инотропной функции сердца при функциональных пробах;

3. Применение упражнений по развитию локально-региональной мышечной выносливости в спортивной подготовке юных лыжников приводит к уменьшению напряжения адаптации, судя по снижению показателей общей мощности спектра кардиоинтервалов и мощности спектра низких частот в покое и при функциональных пробах;

4. На фоне общего снижения уровня напряжения механизмов регуляции сердца, более высокий уровень сократительной функции сердца в основной группе, чем в контрольной, сопровождается и большей степенью функционального напряжения центральных механизмов регуляции инотропной функции, судя по повышению мощности спектра в СНЧ и ОНЧ диапазонах показателей ударного объема, диастолического наполнения спектра и фракции выброса;

5. 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.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Результаты проведенного исследования позволяют рекомендовать применённую нами методику тренировок для повышения физической работоспособности и функционального состояния гемодинамики лыжников-гонщиков, не зависимо от квалификации и спортивных разрядов;

2. В ДЮСШ и СДЮШОР, JIPMB рекомендуется использовать как базовое и специально-подготовительное средство повышения функционирования систем организма (показателей, дыхательной, сердечно-сосудистой);

3. Благодаря доступности и простоте выполнения физических нагрузок, направленных на развитие JIPMB, рекомендуется использование их как основной метод развития специальной силовой выносливости;

4. Для достижения максимального результата и повышения уровня спортивного мастерства тренировочные занятия, направленные на развитие JIPMB рекомендуется проводить не менее двух раз в неделю, в течении трёх месяцев подготовительного периода и этапе интерференции (1,0-1,5 месяца) с целью повышения перевода физических качеств в двигательные навыки соревновательных технических действий.

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

2. Куприянов A.B., Епишев В.В. Функциональное состояние 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 актином 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 конференции «Психолого-педагогические и медико-биологические проблемы физической культуры, спорта, туризма и олимпизма: инновации и перспективы 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 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;

ВСР — вариабельность сердечного ритма;

ВЧ — высокочастотный;

ДАД — диастолическое артериальное давление;

ДВНС - диастолическая волна наполнения сердца;

ДО - дыхательный объем;

ЖЕЛ — жизненная емкость легких;

ЛМВ — локальная мышечная выносливость;

ЛРМВ — локально-региональная мышечная выносливость;

М — среднее арифметическое вариационного ряда;

МВЛ — максимальная вентиляция легких;

МОД - минутный объем дыхания;

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;

МОС75 - максимальная объемная скорость в момент выдоха 75% объема ФЖЕЛ;

МОСВД50 - максимальная объемная скорость в момент вдоха 50% ФЖЕЛ;

НЧ - низкочастотный;

ОМС — общая мощность спектра;

ОНЧ - очень низкочастотный;

ОРМ — относительное распределение мощности;

ОФВ1 — объем форсированного выдоха за первую секунду;

р — статистическая значимость различий;

РО — резервный объем;

РС - ритм сердца;

САД — систолическое артериальное давление; ССС — сердечно-сосудистая система; УО - ударный объем; ФВ - фракция выброса;

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

Подписано к печати 05.12.2014 г. Формат 60x84 1/16. Объем 1,4 усл. печ. л. Заказ № 1744. Тираж 120 экз. Отпечатано в ОАО «Коркинская типография» 456550, Челябинская обл., г. Коркино, ул. Маслова, 1

24.

Г