В летних видах спорта соревновательная и тренировочная деятельность зачастую проходит в условиях сочетанного действия на организм спортсменов физических и термических нагрузок (эрготермические нагрузки). Возникающие при этом нарушение теплового и водно-солевого обмена ведет к перегреванию, дегидрации и падению функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы [6]. В результате «неконтролируемая гипертермия» становится фактором, лимитирующим двигательную деятельность и нередко приводящим к тепловым травмам у спортсменов [4, 7, 8].
Возможность существенного повышения эффективности адаптации к гипертермии связывают с применением дополнительных нагрузок либо на весь организм спортсмена, либо на системы, занятые в обеспечении мышечной деятельности [5]. Например, это может быть система дыхания, дополнительное воздействие на которую может осуществляться в условиях среднегорья («гипоксическая гипоксия»), при использовании контролируемой произвольной гиповентиляции, с помощью увеличенного сопротивления дыханию, или, например, при использовании дополнительного «мертвого» пространства - ДМП [4]. Такие воздействия, дополнительные к тренировке, имеют эргогенический характер, они являются необходимым элементом современных технологий тренировочного процесса [4, 5]. Известно, что систематическое использование ДМП способствует повышению физической работоспособности спортсменов, увеличивает интегрированность систем организма для обеспечения более высокого уровня физической работоспособности, неизменность характеристик физиологической «стоимости» такого повышения, без дополнительного напряжения регуляторных механизмов [1, 2]. Одним из важных критериев влияния экспериментального режима тренировки на функциональное состояние организма может служить состояние кровообращения мозга [2, 3, 9, 10]. Поэтому целью настоящего исследования явилось изучение влияния тренировочных нагрузок в жарком климате при использовании дыхания с ДМП на параметры церебральной гемодинамики.
Материалы и методы исследования
Обследованы мужчины - бегуны, (исследуемая группа - 8 человек, контрольная группа - 8 человек), возраст 19-23 года. Все спортсмены прошли предварительные клинико-физиологическое обследование и были допущены к участию в эксперименте. Во время тренировок, проходивших в условиях жаркого климата (t > 30OC), использовали специальное устройство для создания ДМП посредством увеличения остаточной резервной емкости легких. Анализ данных литературы позволил определить оптимальные параметры дополнительных воздействий на дыхательную систему, с которыми выполнялись 10-20% от всего объема нагрузок. В течение 3 недель подготовительного периода в каждом микроцикле объем ДМП постепенно увеличивали. Дополнительную функциональную нагрузку в виде дыхания с ДМП использовали в разминке и во время тренировочной работы, выполнявшейся в аэробном и аэробно-анаэробном режимах энергообеспечения.
Состояние церебральной гемодинамики оценивали методом реоэнцефалографии (РЭГ), регистрацию которой осуществляли с помощью комплекса КМ-АР-01 «Диамант-Р».
Математико-статическая обработка полученных результатов выполнялась с использованием пакета «Microsoft Excel 2007» (описательная статистика, расчет значимости различий по критерию Стьюдента). Были соблюдены основные биоэтические правила, от спортсменов было получено информированное согласие на участие в исследованиях.
Результаты исследования
На первом этапе исследования, до начала тренировок с ДМП, было проведено фоновое обследование. В целом для параметров церебральной гемодинамики спортсменов были характерны признаки утомления, выражавшиеся в некотором затруднении венозного оттока и повышенных величинах межполушарной асимметрии (табл.1).
У обследованных контрольной группы преобладал гипертонический тип церебральной гемодинамики, преимущественно с гиперволемическим вариантом кровонаполнения. Для артерий вертебро-базилярной системы был характерен гипотонус, а для правой внутренней сонной артерии - гипертонус. Наличие гипертонуса посткапилярого русла приводило к затруднению венозного оттока. У спортсменов имелась значительная межполушарная асимметрия гемодинамики (норма КА не более 25%).
Отличием гемодинамики мозга у спортсменов экспериментальной группы был гиповолемическим вариантом кровенаполнения в бассейне внутренней сонной артерии. По показателям тонического напряжения венул и вен венозный отток был затруднен в большей степени, чем в контрольной группе. Межполушарная асимметрия кровенаполнения также была выше нормы, но значимо ниже, чем в контрольной группе. Отмеченные особенности мозгового кровообращения обследованных спортсменов могли быть обусловлены утомлением в результате напряженного тренировочного процесса в условиях жаркого климата.
Таблица 1 Показатели РЭГ в контрольной группе.
|
Показатели РЭГ |
Отведения РЭГ |
||||
|
Фронто-мастоидальное |
Окципито-мастоидальное |
||||
|
Слева |
Справа |
Слева |
Справа |
||
|
РИ |
Контр |
1,5±0,10 |
1,1±0,05 |
1,8±0,08 |
1,6±0,03* |
|
Экспер. |
0,9±0,07 |
1,0±0,08 |
1,2±0,07* |
1,3±0,06* |
|
|
В/А |
Контр |
81,1±1,26 |
79,8±1,06 |
82,6±0,92 |
77,6±0,91* |
|
Экспер. |
79,8±1,66 |
82,6±2,45 |
82,4±0,64 |
83,8±0,87 |
|
|
Vбыстр, ом/с |
Контр |
1,7±0,14 |
1,3±0,08 |
2,0±0,11 |
1,9±0,04 |
|
Экспер. |
1,2±0,09 |
1,1±0,09 |
1,3±0,08 |
1,4±0,07* |
|
|
Vмедл, ом/с |
Контр |
0,6±0,04 |
0,4±0,02 |
0,7±0,04 |
0,5±0,01* |
|
Экспер. |
0,3±0,02 |
0,4±0,03 |
0,4±0,02 |
0,4±0,03 |
|
|
ДСИ % |
Контр |
70,2±2,04 |
74,6±1,58 |
71,6±1,41 |
72,5±1,16 |
|
Экспер. |
73,5±1,11 |
80,7±4,33 |
70,7±1,17 |
75,5±1,12 |
|
|
ДКИ% |
Контр |
55,9±2,5 |
59,1±2,13 |
60,1±1,83 |
60,5±1,33 |
|
Экспер. |
54,7±3,33 |
51,5±6,01 |
62,7±2,27 |
66,6±2,54 |
|
|
Коэфф. асимм |
Контр |
|
73,1±8,25 |
|
33,4±4,21* |
|
Экспер. |
|
45,5±3,10 |
|
55,7±6,80 |
|
Значимость различий * р<0,05 . Примечания: В/A - венозно-артериальный показатель; Vбыстр - показатель быстрого кровенаполнения; Vмедл - скорость медленного наполнения; РИ - систолический индекс; ДСИ - диастолический индекс; ДКИ - дикротический индекс; КА - коэффициент асимметрии.
На втором этапе исследования, после завершения тренировок с ДМП было проведено следующее обследование (табл. 2). Наиболее выделялось значимое уменьшение межполушарных различий церебральной гемодинамики (Р< 0.05), произошедшее в сравниваемых группах. Сравнение показателей участников экспериментальной группы с данными контрольной группы не выявило существенных межгрупповых различий.
Не было выявлено свидетельств худшего состояния параметров церебральной гемодинамики спортсменов экспериментальной группы. Это особенно важно в связи с тем, что уровень нагрузок на функциональные системы организма у этих спортсменов был существенно выше. Можно полагать, что в результате тренировок с ДМП произошло повышение функциональных возможностей, давшее возможность поддерживать хорошее состояние церебральной гемодинамики. Видимо, использованные эргогенические воздействия достаточно быстро позволили спортсменам выйти на новый, более высокий уровень адаптивных возможностей. Это отразилось в большей специальной работоспособности без снижения функциональных возможностей через неделю после завершения тренировок с ДМП в экспериментальной группе по сравнению с контрольной.
Таблица 2 Показатели РЭГ контрольной и экспериментальной групп при завершении исследований|
Показатели РЭГ |
Отведения РЭГ |
|||||
|
Фронто-мастоидальное |
Окципито-мастоидальное |
|||||
|
Слева |
Справа |
Слева |
Справа |
|||
|
РИ, Ом |
Контр |
0,8±0,03 |
0,8±0,02 |
1,3±0,04* |
1,4±0,03* |
|
|
Экспер. |
0,8±0,20 |
1,4±0,71 |
1,1±0,70 |
1,0±0,09 |
||
|
В/A |
Контр |
86,1±1,31 |
89,4±0,72 |
88,1±0,80 |
87,1±0,73 |
|
|
Экспер. |
91,4±1,28 |
83,1±1,05 |
80,6±1,93* |
86,4±0,10* |
||
|
Vб, Ом/с |
Контр |
1,3±0,03 |
1,3±0,03 |
1,5±0,04* |
1,5±0,03* |
|
|
Экспер. |
1,1±0,02 |
1,0±0,02 |
1,3±0,08 |
1,0±0,04 |
||
|
Vм, Ом/с |
Контр |
0,3±0,01 |
0,3±0,01 |
0,4±0,01* |
0,4±0,01* |
|
|
Экспер. |
0,3±0,02 |
0,3±0,02 |
0,4±0,03* |
0,4±0,03* |
||
|
ДСИ, % |
Контр |
87,7±3,30 |
82,7±1,80 |
79,1±1,11 |
76,8±0,71* |
|
|
Экспер. |
79,3±0,78 |
80,2±1,03 |
84,2±1,13* |
87,4±1,17* |
||
|
ДКИ, % |
Контр |
59,6±3,81 |
70,8±1,60 |
73,7±1,20* |
70,3±1,07 |
|
|
Экспер. |
63,0±1,29 |
59,8±6,03 |
59,5±2,74 |
58,8±2,58 |
||
|
КА, % |
Контр |
|
24,9±1,85 |
|
30,2±2,28 |
|
|
Экспер. |
|
25,2±2,15 |
|
32,8±2,93 |
||
Обозначения как и в табл.1.
Обсуждения и выводы
Проведенные исследования показали, что при применении эргогенических средств у спортсменов в условиях напряжения регуляторных механизмов оптимизация миокардиально-гемодинамического гомеостаза и улучшение общей физической работоспособности проявляется через три недели после тренировок в условиях дозированной гипоксии.
Использование дозированной гипоксии в процессе подготовки квалифицированных спортсменов способствует реализации механизмов срочной адаптации к динамическим физическим нагрузкам. Один из путей такой реализации - положительное влияние повышенного уровня СО2 на систему регуляции и состояние церебральной гемодинамики [2, 10]. В наших исследованиях отмечена устойчивость при совокупном действии факторов тренировки и высокой температуры таких показателей как реографический индекс, дикротический индекс. Такие изменения могут быть важным звеном в обеспечении спортивной деятельности. Состояние кровообращения мозга имеет существенное значение для улучшения энергообеспечения при спортивной деятельности и, соответственно, для повышения ее эффективности. Таким образом, предложенный режим гипоксически-гиперкапнической стимуляции повышает адаптивные возможности организма при работе в экстремальных условиях.
Рецензенты:Макаров В.И., д.м.н., профессор кафедры спортивной медицины ФГБОУ ВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры», г. Волгоград;
Корягина Ю.В., д.б.н., заместитель директора по НР НИИ Деятельности человека в экстремальных условиях, профессор кафедры анатомии, физиологии спортивной медицины и гигиены Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, г. Омск.