Кандидатымедицинских наук З.Б. Белоцерковский, Б.Г. Любина, Кандидат биологических наукН.Г. Кочина, Профессор Б.А. Подливаев, Кандидат медицинских наук Е.В. Богданова,Российская государственная академия физической культуры, Москва
Важнымразделом спортивной медицины является изучение вопросов адаптации вегетативныхсистем организма к статическим нагрузкам. Это имеет важное не толькотеоретическое, но и прикладное значение при решении вопроса о целесообразностизанятий видами спорта с преобладанием значительных статических напряженийлицами, недостаточно адаптированными к выполнению специфических статическихнагрузок, оценки состояния здоровья, функциональных возможностей системорганизма к выполнению статических нагрузок, своевременного диагностированияпредпатологических и патологических состояний. Особое значение в этом случаеимеет разработка функциональных проб, максимально приближенных по своемувыполнению к тем двигательным навыкам, которые характерны для конкретнойспортивной специализации.
Задачейнастоящей работы было рассмотрение некоторых физиологических и методическихаспектов совокупности реакций сердечно-сосудистой системы в ответ настатическую нагрузку, а также условий, необходимых для количественной оценкиспособности спортсмена выполнить специфическую для данного вида спортафизическую нагрузку.
Материалыи методы исследования. Было обследовано 49 спортсменов (в основномперворазрядников и кандидатов в мастера спорта) в возрасте от 17 до 24 лет,занимающихся борьбой (преимуществен но армспортом). Этим видом спортаиспытуемые занимались в течение 1-2, реже 3 лет. Контрольная группа (КГ)представлена 19 лицами того же возраста, не занимающимися спортом.
Статическаянагрузка выполнялась в положении стоя и заключалась в удерживании спортсменамидополнительного веса в 5, 10, 15 и 20 кг последовательно, а нетренированнымилицами в 5, 10 и 15 кг в течение 50-60 с (обычная продолжительность поединка поармспорту). Дополнительный вес удерживался кистью руки, согнутой в локтевомсуставе под прямым углом. Отдых между отдельными нагрузками составлял 3-5 мин.
Впокое и во время физической нагрузки (на 50-60-й с) измеряли артериальноедавление (АД), регистрировали электрокардиограмму в биполярном отведении DS. Поданным измерения АД рассчитывали среднее давление (Pm) по формуле: Pm = Pd + 0,42 DР.
Основываясьна данных измерения АД и электрокардиограммы рассчитывали показатель«двойное произведение» (ДП). Его определяли как произведениесистолического давления на частоту сердечных сокращений (ЧСС), деленное на 100.Этот физиологический показатель используют для косвенного суждения об обменныхпроцессах в сердце-потреблении кислорода миокардом.
Результатыи их обсуждение. Как видно из табл. 1, с увеличением статической нагрузкиповышаются ЧСС, все показатели АД и особенно значительно — ДП. Анализполученных данных указывает на отчетливую, близкую к линейной зависимость междувесом удерживаемого груза и физиологическими показателями (см. табл. 1).Согласно ее данным каждая из последующих статических нагрузок вызывает болеезаметное учащение сердечного ритма (вплоть до 65% при нагрузке, равной 20 кг),повышение систолического (СД), диастолическо го (ДД) и среднего давления (СрД).Наибольшие изменения претерпевает показатель ДП, увеличиваясь при нагрузке 5,10, 15 и 20 кг соответственно на 9, 34, 58 и 101% по сравнению с исходнымиданными
Таблица1. Физиологические показатели (Х±/>) в покоеи при выполнении статических нагрузок в контрольной группе (КГ) и у спортсменов(С)Показатель Группы Исходные данные Статическая нагрузка, кг 5 10 15 20 ЧСС, уд/мин
КГ
С
83,8±15,9
80,0±15,6
95,0±21,9
86,2±16,1
112,3±17,1
101,0±15,3
128,0±18,6
115,8±13,0
-
132,4±13,3 СД, мм рт. ст.
КГ
С
123,4±10,5
128,7±15,9
132,8±16,5
134,5±18,5
146,9±18,0
146,1±21,2
161,3±22,4
160,2±21,2
-
173,9±26,9 ДД, мм рт. ст.
КГ
С
85,6±6,0
85,9±8,5
92,1±7,5
91,3±13,2
110,7±9,0
102,8±15,9
125±12,0
115,6±13,2
-
128,3±18,0 СрД, мм рт. ст.
КГ
С
101,7±7,2
103,9±9,5
109,3±8,7
109,3±9,5
126,6±11,7
120,1±15,3
140,3±16,5
130,8±15,6
-
148,0±19,5 ДП, усл. ед.
КГ
С
104,0±16,0
102,0±25,0
125,0±22,0
121,0±26,0
166,0±35,0
149,0±36,0
206,0±39,0
176,0±30,0
-
223,0±58,0
Представленныев табл. 1 данные отражают степень повышения физиологических показателей успортсменов и нетренированных лиц в ответ на одну и ту же стандартнуюстатическую нагрузку. Видно, что возмущающее воздействие в контрольной группенеизбежно влечет за собой такие же по направленности изменения физиологическихпоказателей, как и у спортсменов. Вместе с тем степень выраженности измененийэтих показателей у спортсменов оказывается существенно меньшей, чем унетренированных лиц. Это особенно заметно при последовательном увеличениинагрузки. Полученные данные свидетельствуют о более экономичной работесердечно-сосудистой системы у спортсменов. Возможно, что в изометрическомнапряжении у спортсменов участвует меньшее количество мышечных волокон, а всвязи с этим у них меньше и интенсивность метаболических процессов, менееусиленная импульсация от мышечных рецепторов, поступающих в ЦНС, и,соответственно, все это будет оказывать меньшее влияние на работу аппаратакровообращения, чем у нетренированных.
Впредыдущих исследованиях [1] нами было показано, что выраженностьфизиологических сдвигов в ответ на статическую нагрузку зависит отструктурно-функциональных характеристик сердца. При прочих равных условиях лицас большим объемом полости левого желудочка, большей массой миокарда и большимударным объемом крови выполняют одну и ту же статическую нагрузку в болееэкономном режиме, чем спортсмены с менее выраженными признаками«спортивного сердца», а тем более лица, не занимающиеся спортом ( успортсменов реже ЧСС, больше ударный объем крови). Данное наблюдение подтверждаетсяфактами, обнаруженными и в настоящем исследова нии. Так, отмечена отчетливаязависимость между ЧСС и показателями АД, а именно: чем чаще сердечный ритм, темвыше значения CД и АД. Но если кривые ЧСС-ДД и у спортсменов, и у нетренированных лиц практически располагаются на одной и той же линии, то кривая ЧСС -СДу спортсменов оказалась выше, чем у нетренированных лиц. Известно, что величинаАД в значительной мере зависит от соотношения между минутным объемомкровообращения и периферическим сопротивлением артериальной системы. Учитывая,что периферическое сопротивление во время субмаксимальной статической нагрузкине изменяется по сравнению с условиями покоя [1], можно заключить, что большиезначения СД у спортсменов при одной и той же ЧСС формируются за счет большегоударного объема крови, чем у нетренированных. Таким образом, спортсмены могутвыполнять одну и ту же статическую нагрузку, что и нетренированные, при одном итом же СД, а следовательно, и ударном объеме крови, но при меньшей ЧСС, либо приодной и той же ЧСС -большую статическую нагрузку при более высоком СД и большемударном объеме крови. Из этого следует, что сердце спортсменов работает болееэкономично.
Основываясьна том, что значения физиологических показателей в значительной мере определяютсявеличиной статической нагрузки, по данным обследования нетренированных лиц былиполучены уравнения регрессии, описывающие взаимоотношения этих показателей.Соответствующие формулы представлены в табл. 2.
Таблица2. Зависимость физиологических показателей (ФП) от величины стати-ческойнагрузки (СтН, кг)Физиологический показатель
формулы ФП=а + в х СтН (± 1/>) ЧСС, уд/мин ЧСС = 78,8 + 3,30 х СтН (±18,7) СД, мм рт.ст. СД= 119,0 + 2,76 х СтН (±15,9) ДД, мм рт.ст. ДД = (СтН х 12,59): 0,21(±12,0) СрД, мм рт.ст. СрД = 94,1 + 3,10 х Стн (±29,6) ДП, усл. ед. ДП = 85,3 + 8,0 х СтН (± 29,6)
Данныетабл. 2 позволяют провести ориентировочную оценку динамики физиологическихпоказателей при статической нагрузке ( примерно до 15-20 кг), основанной наудерживании дополнительного груза (в кг ) в течение 1 мин. За нормальныйдиапазон колебаний принимали расположение варианта в пределах ±1/>.При превышении верхней границы этого диапазона физиологический показательоценивается как увеличенный. При оценке СД и АД в этом случае можно говорить огипертензивном типе реакций. При сниженной величине (меньше 1/>)физиологический показатель оценивается как уменьшенный. Увеличениефизиологического показателя ( в пределах от +1 до +2/>)свидетельствует о менее рациональной адаптации к статическим нагрузкам, апревышающий +2/>-какпризнак неадекватной реакции в ответ на нагрузку. Уменьшенный физиологическийпоказатель, располагающийся за нижней границей нормального диапазона колебанийфизиологического показателя, свидетельствует о более рациональном выполнениистатической нагрузки, а если судить по величине ДП — о меньшем потреблениикислорода миокардом, более экономичной реакции сердца на статическую нагрузку.
Впоследние годы широкое распространение в спортивно-медицинской практикеполучили велоэргометрическая проба PWC170 и ее варианты [2,3], основанные наиспользовании специфических физических нагрузок (легкоатлетического бега, езды навелосипеде, плавания, бега на лыжах, плавания в ластах, ходьбы и иныхлокомоций).
Внастоящей работе показано, что:
1.Между ЧСС, СД, ДД, средним АД и ДП, с одной стороны, и величиной статическойнагрузки (в зоне нагрузок до 15-20 кг), основанной на удерживаниидополнительного груза, — с другой, существует линейная зависимость.
2.Степень изменений физиологических показателей в ответ на статическую нагрузкуразлична у спортсменов по сравнению с нетрениро ванными лицами: наибольшиеизменения сердечного ритма и АД наблюдаются у не занимающихся спортом людей.Наибольшие различия отмечались в показателе, характеризующем потреблениекислорода миокардом (ДП).
Основываясьна перечисленных выше фактах, предложено, учитывая результаты лишь двухспецифических нагрузок путем линейной экстра- или интраполяции, определять каквеличину физиологического показателя при статической нагрузке ( в зоне до 15-20кг) по удерживанию дополнительного груза, так и, наоборот, устанавливатьвеличину статической нагрузки при определенном значении физиологическогопоказателя, и в частности предсказать ту величину ДП, при которой этотпоказатель достигает 240 усл. ед. Именно эта величина ДП выбрана на томосновании, что непосредственно во время борьбы ЧСС, по нашим данным, обычнодостигает 140 -150 уд/мин, СД — 170-180 мм рт. ст., а ДД — 150-160 мм рт. ст.
Тестированиес помощью специфических статических нагрузок будет давать надежные результатыпри соблюдении следующих условий:
1.Первая нагрузка. Удерживание спортсменом дополнительного груза весом 5-7 кг.
2.Отдых перед второй нагрузкой 3-5 мин.
3.Вторая нагрузка. Удерживание дополнительного груза весом 13-17 кг.
4.Учитывая выраженное влияние длительности удерживания дополнительного веса навеличину физиологического показателя, продолжительность каждой из нагрузок — 50-60 с.
5.Регистрация ЧСС и АД производится непосредственно во время нагрузки, на 50-60-йс.
Индивидуальнуювеличину ДП при значении этого показателя, равном 240 усл. ед. (ДП240), можноопределять графически либо по формуле:
240 — ДП1
ДП240= Н1 + (Н2 — Н1) -------------------,
ДП2 — ДП1,
гдеДП240 — ДП, выраженное в усл. ед., ДП1 и ДП2 — ДП соответственно при первой ивторой (Н1 и Н2) статических нагрузках, выражаемых при удерживании груза в кг.
Чембольше величина ДП240, тем больше адаптационные возможности спортсмена, инаоборот, чем меньше ДП240, тем менее рационально выполняется спортсменомстатическая нагрузка. Например, если испытуемые выполняют статическую нагрузку- удерживают дополнительный вес, равный последовательно 5(Н1) и 15(Н2) кг, то,по нашим данным, у нетренированных ДП при первой нагрузке равняется 125 усл.ед. (ДП1), а при второй — 206 усл. ед. (ДП2), в то время как у спортсменов ДПравняется соответственно 121 и 176 усл.ед. В этом случае ДП240 в контрольнойгруппе составило 19,6 кг, а у спортсменов — 26,6 кг, т.е. на 38% больше.
Заключение.Установлена линейная зависимость между физиологическими показателями (ЧСС, СД,ДД, ДП) и величиной статической нагрузки в зоне до 15-20 кг.
Стандартнуюстатическую нагрузку спортсмены выполняют в более оптимальном режиме посравнению с нетренированными: при меньших значениях ЧCC, меньших ДД и СрД ипотреблении кислорода миокардом.
Закономерныйхарактер реакции физиологических показателей в зависимости от величиныстатической нагрузки может быть использован для оценки адаптационныхвозможностей спортсмена выполнять специфическую мышечную работу. Принциптестирования, изложенный в настоящей работе, может быть использован приобследовании занимающихся борьбой, тяжелой атлетикой, конькобежным спортом,туризмом, альпинизмом и т.д., в деятельности которых наблюдается удерживаниеактивной части двигательного аппарата (туловища, конечностей) в фиксированномположении и, следовательно, напряжение мышц статического характера. В этомслучае спортсменам конкретной специализации при тестировании задается нагрузка(удерживание дополнительного веса) для мышечных групп, принимающихнепосредственное участие в статических усилиях.
Список литературы
1.Белоцерковский З.Б., Любина Б.Г., Богданова Е.В. Гемодинамика, внутренниеструктуры сердца и сосудистые сопротивления артериальной системы у спортсменовво время изометрической нагрузки //Вестник спортивной медицины России. 1999, №2 (23), с. 5-8.
2.Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Любина Б.Г. PWC170 — проба для определенияфизической работоспособности //Теор. и практ. физ. культ., 1969, № 10, с.37-40.
3.Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивноймедицине. — М.: ФиС, 1988. — 208 с.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта lib.sportedu.ru/