и адаптационныевозможности спортсменов в различные сезоны года
В.А. Колупаев, Д.А. Дятлов, А.В. Окишор, И.Ю.Мельников, Научно-исследовательский институт Олимпийского спорта Уральскойгосударственной академии физической культуры, Екатеринбург
Закономерные,регулярно повторяющиеся изменения условий среды (суточные и сезонные колебанияуровня освещенности, температуры и влажности воздуха, гравитации, геомагнитногополя и др.) обусловливают способность организма к «предупредительномуреагированию» [3], или согласно концепции П.К. Анохина способность к«опережающему отражению действительности». Как известно [5, 7, 11, 14и др.], в условиях средних широт сезонные изменения окружающей среды оказываютзначимое влияние на регуляцию циркадианных и цирканнуальных биоритмоворганизма. Показано [1, 5 — 7, 10, 17 и др.], что цирканнуальные изменения наорганизменном уровне обусловлены сезонной динамикой физиологических,биохимических и иммунологических процессов в организме. Тем самымосуществляется модулирующее влияние сезонных изменений условий среды нафункциональное состояние [12], уровень физической работоспособности [1, 3],состояние адаптационных возможностей и резистентности организма [1, 17],уровень заболеваемости [13, 15], эффективность лечебных [5, 7], оздоровительных[16] и тренировочных [15, 20] мероприятий.
Основнымифакторами, влияющими на изменение функционального состояния спортсменов,являются вид и уровень двигательной активности, и в частности ведущий механизмее энергообеспечения: анаэробный или аэробный. Вопрос об особенностях регуляциифункционального состояния организма на межсистемном уровне его интеграции впроцессе адаптации к физическим нагрузкам анаэробной и аэробной направленностив настоящее время изучен недостаточно [18]. По современным представлениям, врегуляции функционального состояния организма активное участие принимаетиммунная система, клетки которой способны осуществлять не только обширныйспектр эффекторных функций, но и благодаря выраженной секреторной и рецепторнойспособности являются активными участниками межклеточных взаимодействий [8]. Приэтом существенное влияние на состояние иммунной системы оказывают измененияусловий среды [5, 17 и др.].
Поэтомуможно полагать, что способ сочетания изменений факторов среды и динамикитренировочных воздействий будет существенно влиять на степень напряженностиадаптационных механизмов, определяя тем самым «цену адаптации» [18].При этом эффективность тренировочного процесса в решающей мере будет зависетьот соответствия ритмо-динамической структуры тренировочных воздействийанаэробной или аэробной направленности закономерным изменениям состоянияорганизма под влиянием эндогенных ритмов и условий внешней среды. Изучениедоступных публикаций свидетельствует об актуальности биологического обоснованиярациональной организации тренировочного процесса различной направленности вусловиях закономерной динамики состояния организма спортсмена [1, 2, 16, 19 идр.].
Исходяиз вышеизложенного мы поставили перед собой следующую цель: изучить динамикууровня работоспособности и адаптационных возможностей спортсменов, использующихв своей подготовке упражнения преимущественно анаэробной или аэробнойнаправленности, при различных сочетаниях тренировочных нагрузок с сезоннымиизменениями условий среды. Для достижения поставленной цели необходимо былорешить следующие задачи:
1)сравнить особенности динамики показателей работоспособности и адаптационныхвозможностей у спортсменов, использующих в своей подготовке упражненияпреимущественно аэробного или анаэробного характера;
2)сравнить влияние соревновательных нагрузок в видах спорта с разнымпреимущественным развитием механизмов энергообеспечения двигательной активностив зависимости от их временного расположения в годичном цикле;
3)определить взаимосвязь между величиной тренировочных нагрузок, уровнемработоспособности и показателями адаптационных возможностей спортсменов вразличные периоды годичнго цикла.
Организацияи методы исследования. Для оценки влияния на организм различных формдвигательной активности в условиях сезонных изменений внешней среды нами быливыбраны спортсмены двух видов спорта — борьбы дзюдо и лыжных гонок),различающихся по характеру энергетического метаболизма (анаэробный и аэробный).На протяжении трех лет наблюдений было обследовано в динамике 144мужчин-спортсменов (67 борцов и 77 лыжников) в возрасте 16-24 лет.Обследованные имели спортивную квалификацию от 1-го разряда до МСМК. Наблюденияосуществлялись в различные сезоны годичного цикла в соответствии с программойподготовки спортсменов к соревнованиям.
Приинтерпретации показателей состояния спортсменов учитывали не только величину ихарактер распределения тренировочных нагрузок в макроцикле, но и ежегоднуюдинамику условий естественного освещения. Для этого согласно сезонной динамикепродолжительности светового дня и суточных изменений фотопериода в каждомгодичном макроцикле подготовки было выделено восемь качественно своеобразных иразличных по продолжительности периодов. Первый и пятый периоды (декабрь и июньсоответственно) характеризуются минимальными и максимальными значениямипродолжительности светлой части суток при минимальных величинах их суточныхизменений. Второй и шестой периоды (январь — начало февраля и июль — перваяполовина августа) характеризуются прогрессивным увеличением и уменьшениемдлительности дня соответственно. Третьему и седьмому периодам (середина февраля- конец апреля и конец августа — октябрь) свойственно стабильное увеличение илиуменьшение продолжительности светлой части суток. Четвертый и восьмой периоды(май и ноябрь соответственно) характеризуются регрессивным увеличением иуменьшением длительности дня. Наши исследования охватывали семь сезонныхинтервалов, различающихся по уровню суточной динамики фотопериода, исключаяпериод прогрессивного уменьшения длительности светлой части суток(июль-август). Данное обстоятельство было обусловлено традиционной подготовкойспортсменов в этот период вне города.
Укаждого из обследуемых спортсменов на различных этапах подготовки помимохарактеристик тренировочных нагрузок [15, 20] определяли уровень максимальногопотребления кислорода (МПК) при выполнении велоэргометрической нагрузки и сиспользованием аппарата Spyrolit-2, а также лейкоцитарную формулу крови.Валидность индивидуальных значений МПК оценивали по отношению ЧСС во времянагрузки к ЧССмакс. и дыхательному коэффициенту на последней ступени нагрузки[9]. Результаты исследования были обработаны общепринятыми методамивариационной статистики с применением методов корреляционного и дисперсионногоанализов.
Результатыисследования. В 22,22% случаев у борцов в соответствии с системой оценки уровняМПК [9] наблюдались низкие и очень низкие, в 45,19% случаев — средние и 32,59%случаев — высокие и очень высокие индивидуальные значения МПК. С учетомспецифики спортивной специализации лыжников-гонщиков 15,35% обследованных имелинизкие, 54,36% — средние и 30,29% — высокие и очень высокие показатели МПК.Следовательно, сравниваемые группы спортсменов с учетом специфики ихдвигательной активности не имели явных отличий в характере распределениявысоких, средних и низких индивидуальных значений МПК.
Хорошоизвестно [9], что уровень МПК может существенно изменяться под влияниемспортивной тренировки. Поэтому мы провели изучение корреляционных связей междупараметрами тренировочной нагрузки и уровнем МПК у борцов и лыжников.Полученные результаты свидетельствовали о том, что у борцов корреляционнаясвязь между параметрами тренировочных нагрузок и уровнем МПК проявлялась в техслучаях, когда у них объем специализированной подготовки в тренировочномпроцессе был относительно невелик. Вместе с тем на заключительном этапеподготовки борцов к соревнованиям корреляция между величиной нагрузок и уровнемМПК не достигала значимых величин. На наш взгляд, аэробная работоспособностьорганизма, уровень которой отражает показатель МПК, является важным, но далеконе решающим фактором, необходимым для обеспечения эффективных двигательныхдействий и двигательной деятельности в целом в данном виде спорта.
Анализтренировочных программ лыжников-гонщиков позволил установить, что междуразличными составляющими тренировочных нагрузок и уровнем МПК имеютсястатистически значимые корреляционные связи. В частности между среднейвеличиной суточного объема циклической нагрузки и уровнем МПК наблюдаласьпрямая зависимость (p
/>
Изменениеуровня МПК у борцов и лыжников в различные периоды годового цикла
Изнего видно, что у лыжников средний уровень МПК был значительно выше, чем уборцов, во время обследований, проводимых во 2, 3, 4 и 7-м сезонных периодахсуточной освещенности. Характерно, что величина различий уровня МПК у борцов илыжников максимальна во время прогрессивной и минимальна во время регрессивнойдинамики суточных значений фотопериода (2-й и 4-й периоды соответственно),приходящихся на соревновательный и переходный периоды макроцикла подготовкилыжников с соответственно максимальным и минимальными уровнями их физическихкондиций.
Уборцов уровень МПК был наиболее высоким в период минимальных и максимальныхзначений суточной освещенности (1-й и 5-й периоды соответственно). Необходимоотметить, что в обоих случаях обследование спортсменов осуществлялось спустя18-36 ч после их участия в соревнованиях. Следовательно, именносоревновательный характер физических нагрузок вне зависимости от уровнясуточной освещенности в период их выполнения приводил к значительному повышениюуровня аэробной работоспособности борцов, достигая при этом значенийпоказателя, аналогичного таковому у лыжников. Наиболее высокий уровень значенийМПК у лыжников также наблюдался в соревновательном периоде и полностью охватывалпериод прогрессивного и начало периода стабильного увеличения длительности дня(2-й и 3-й периоды соответственно). Можно полагать, что соревновательнаядеятельность вне зависимости от вида и способа состязаний, а также периодагодичнго цикла сопровождается повышением уровня МПК у спортсменов.
Вовремя стабильного увеличения длительности светлой части суток (3-й период)разница среднего уровня МПК у борцов и лыжников была такой же величины, что иво время стабильного уменьшения продолжительности дня (7-й период). Кроме того,средний уровень МПК у борцов во время исследований проводившихся в период сапреля по октябрь, коррелировал (r = 0,624; p
Обобщаявышеизложенное, можно предположить, что в условиях отсутствия напряженныхсоревновательных нагрузок эффективность методик тренировки относительно ихвоздействия на уровень МПК спортсменов в значительной мере находится подмодулирующим влиянием сезонной динамики солнечного освещения. При этомсоревновательная деятельность вне зависимости от вида и способа состязаний, атакже периода годичного цикла сопровождается повышением уровня МПК успортсменов. Наблюдаемые на протяжении годичного цикла колебания различийуровня МПК у спортсменов сравниваемых специализаций в основном обусловленыизменением напряженности тренировочного процесса лыжников.
Всвоем исследовании мы не ограничились рассмотрением динамики показателейаэробной работоспособности спортсменов и взаимосвязи ее с параметрамитренировочных нагрузок. На следующем его этапе мы попытались определитьхарактер взаимосвязи между уровнем аэробной работоспособности, параметрамитренировочных нагрузок и уровнем адаптационных возможносте организма, одним изобщепринятых и доступных критериев которых являются показатели лейкограммы. [4,8].
Статистическизначимых изменений уровня лейкоцитов крови (Лц) у лыжников в течение годичногоцикла не наблюдалось. В отличие от лыжников у борцов отмечено колебаниесреднего уровня Лц: достоверное повышение содержания Лц отмечалось в период сноября по февраль по сравнению с наблюдениями в период с марта по октябрь.Более выраженные флуктуации состояния спортсменов наб людались по изменениюсодержания отдельных субпопуляций Лц.
Изменениеуровня циркулирующих нейтрофилов (Нф) у лыжников было ординарным: снижение ввесенне-летний период и достоверное повышение в осенне-зимний. У борцовдинамика количества Нф была несколько иной. Во-первых, у борцов снижениеколичества Нф отмечалось на период раньше, чем у лыжников. Во-вторых, изменениеколичества Нф у борцов в течение года было двухступенчатым. Сначала снижениеуровня Нф в период прогрессивного увеличения длительности дня (2-й период), азатем дальнейшее снижение в период регрессивного увеличения длительностисветлой части суток (4-й период). Количество Нф у борцов в течение годаповышалось также в два этапа. К сожалению, отсутствие результатов наблюдений заиюль и август не позволяет однозначно определить начало повышения: периодпрогрессивного или период стабильного уменьшения длительности дня (6-й или 7-йсоответственно). Вместе с тем повторное повышение уровня Нф у борцовнаблюдалось в период регрессивного уменьшения длительности дня (8-й период).
Какизвестно [8], в норме состав Лц периферической крови тесно связан с изменениемактивности нейроэндокринной системы. Изменение содержания в крови кортизола икатехоламинов оказывает выраженное влияние на уровень циркулирующих Нф.Регуляция секреции гормонов надпочечников возможна со стороны как центральнойнервной системы (через гипоталамус и гипофиз), так и симпатического отделавегетативной нервной системы. При этом активность симпатoадреналовой системыповышается в зимний период, сочетаясь с активацией щитовидной железы [1],составляя основу адаптации к холоду [18]. Вероятно, повышение уровня Нф успортсменов в осенне-зимний период — одно из проявлений холодовой адаптацииорганизма. В этом случае менее выраженные колебания количества Нф у лыжниковотражают более совершенное функционирование механизмов холодовой адаптации.
Вотличие от динамики содержания полиморфноядерных лейкоцитов изменения уровнямоноцитов (Мн) у борцов и лыжников не имели существенных различий ни посреднему уровню, ни по фазе. У спортсменов сравниваемых специализаций снижениесодержания и количества Мн наблюдалось в период стабильного увеличениядлительности дня (3-й период) и повышалось в период стабильного уменьшениясветлой части суток (7-й период). Учитывая различия в структуре, содержании иусловиях тренировочного процесса борцов и лыжников, можно полагать, чтоотмеченные изменения количества циркулирующих Мн у спортсменов были обусловленысезонной динамикой условий среды.
Однонаправленныйхарактер изменений основных субпопуляций Лц у борцов и лыжников в 7-м периодепо сравнению с 5-м также позволяет отнести их полностью на счет сезонныхизменений условий среды. При этом более значительное (p
Вотличие от динамики Нф и Мн изменения уровня Лф в течение годового цикла уборцов и лыжников были реципрокными, что, скорее всего, обусловлено различиеммеханизмов нейроэндокринной регуляции деятельности органов и систем в режиме анаэробныхи аэробных нагрузок, накладывающихся на сезонную динамику гормонального статусаспортсменов. Как известно [18], аэробные нагрузки большой и умеренной мощностисопровождаются повышением содержания в крови уровня катехоламинов, в то времякак максимальные нагрузки анаэробного характера помимо усиленного«выброса» катехоламинов сопровождаются повышением содержания в кровиглюкокортикоидов.
Уборцов снижение количества Лф относительно среднего уровня отмечалось в периодстабильного увеличения и уменьшения продолжительности дня (3-й и 7-йсоответственно). Несмотря на внешнее сходство эти изменения имели определенныеотличия, позволяющие предположить участие разных механизмов в снижении уровняЛф у борцов в весенний и осенний периоды. В первом случае снижение количестваЛф сопровождалось уменьшением уровня Мн, что в сокупности обусловилостатистически значимое снижение количества Лц в крови. По-видимому, это связанос повышением гипоталамо -гипофизарно-адреналовой активности под влияниемувеличивающейся продолжительности дня [5, 6]. В этом случае тренировочныевоздействия, связанные с активацией коры надпочечников, накладывались насезонное повышение активности этих эндокринных желез. В результате повышенныйуровень глюкокортикоидов обусловил значительное снижение количества Лф у борцовв весенний период. Во втором случае снижение количества Лф сопровождалосьповышением уровня Нф и Мн. Вероятно, это связано с ранним этапом повышениясекреции катехоламинов совместно с усилением активности щитовидной железы подвлиянием снижения температуры среды в этом периоде [7].
Улыжников в отличие от борцов динамика уровня Лф характеризовалась повышениемколичества этих клеток в период максимальной длительности дня (5-й период) и впериод регрессивного снижения продолжительности светлой части суток (8-йпериод). Повышение количества Лф у лыжников в период максимальнойпродолжительности дня и в условиях относительно низкого уровня тренировочныхнагрузок хорошо согласуется с сезонным снижением уровня этих клеток в соответствиис годовым минимумом секреции глюкокортикоидов [7]. Увеличение количества Лф впериод с низкими значениями продолжительности дня (8-й период), видимо, связанос соответствующим увеличением продолжительности ночной секреции мелатонина[10], что посредством снижения стимулируемой секреции катехоламинов и гормоновщитовидной железы могло сопровождаться повышением уровня Лф у лыжников иборцов.
Вцелом представленные данные не противоречат выявленным ранее другимиисследователями особенностям сезонной динамики содержания основных субпопуляцийЛц у различных слоев населения [5, 7, 17]. В частности, результатыдисперсионного анализа лейкограмм борцов и лыжников свидетельствовали остатистически значимом увеличении содержания и количества Нф и Мн в осенне-зимнийпериод и их снижении в весенне-летний период. Содержание Лф у спортсменов обеихспециализаций было максимальным в период наибольшей продолжительности дня. Приэтом на фоне сезонных колебаний состояния организма характер двигательнойактивности и условия среды оказывали определенное влияние на уровень иособенности динамики показателей лейкограмм спортсменов. Можно полагать, чтоотмеченные изменения уровня МПК и количественного состава субпопуляций Лцявляются интегральным отражением динамики адаптационных возможностей борцов илыжников под влиянием тренировочных нагрузок, эффект которых модулируетсядействием на организм сезонных изменений условий среды.
Выводы
1.Соревновательная деятельность вне зависимости от сроков проведения соревнованийсопровождалась повышением уровня МПК как у борцов, так и у лыжников-гонщиков, вто время как динамика этого показателя в подготовительном периоде (апрель — октябрь) в значительной мере была обусловлена модулирующим влиянием на организмсезонных изменений условий среды.
2.Динамика количества и содержания нейтрофилов и лимфоцитов в периферическойкрови спортсменов является отражением влияния на организм сезонных измененийусловий среды и характера тренировочных нагрузок, в то время как особенностипоследних не оказывали существенного влияния на количество циркулирующихмоноцитов.
3.У лыжников-гонщиков выявлена как непосредственная, так и опосредованнаясостоянием адаптационных возможностей организма прямая корреляционная связьмежду величиной тренировочных нагрузок и уровнем МПК. У борцов связь междупараметрами тренировочных нагрузок и уровнем МПК проявлялась толькоопосредованно, через показатели адаптационных возможностей организма.
Список литературы
1.Агаджанян Н.А., Шабатура Н.Н. Биоритмы, спорт, здоровье. — М.: ФиС, 1989. — 208с.
2.Бальсевич В.К. Онтокинезиология человека. — М.: Теория и практика физическойкультуры, 2000. — 275 с.
3.Биоритмы и труд/ Под ред. А.Д. Слоним. — Л.: Наука, 1980. — 144 с.
4.Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентностьорганизма. — Ростов-на-Дону: РГУ, 1977. — 120 с.
5.Голиков А.П., Голиков П.П. Сезонные ритмы в физиологии и патологии. — М.:Медицина, 1973. — 167 с.
6.Дедов И.И., Дедов В.И. Биоритмы гормонов. — М.: Медицина, 1992. — 256 с.
7.Деряпа Н.Р., Мошкин М.П., Посный В.С. Проблемы медицинской биоритмологии. — М.:Медицина, 1985. — 208 с.
8.Захаров Ю.М. Система крови. — В кн.: Физиологические основы здоровья человека/ Под ред. Б.И. Ткаченко. — СПб.: Издательский центр Северного государственногомедицинского университета, 2001, с. 213-269.
9.Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивноймедицине. — М.: ФиС, 1988. — 208 с.
10.Комаров Ф.И., Малиновская Н.К., Рапопорт С.И. Мелатонин и биоритмы организма. — В кн.: Хронобиология и хрономедицина. — М.: Триада-Х, 2000, с. 82-90.
11.Матюхин В.А., Разумов А.Н. Экологическая физиология человека ивосстановительная медицина / Под ред. И.Н. Денисова. — М.: ГЕОТАР МЕДИЦИНА,1999. — 336 с.
12.Моисеева Н.И., Любицкий Р.Е. Воздействие гелиогеофизических факторов наорганизм человека // Проблемы космической биологии. Т. 53. — Л.: Наука, 1986. — 136 с.
13.Рапопорт С.И., Малиновская Н.К. К проблеме обострений заболеваний внутреннихорганов. — В кн.: Хронобиология и хрономедицина. — М.: Триада-Х, 2000, с.230-239.
14.Романов Ю.А., Чепурнов С.А., Клевезаль Г.А. и др. Биологические ритмы // Проблемыкосмической биологии. Т. 41. — М.: Наука, 1980. — 319 с.
15.Рыбаков В.В., Куликов Л.М., Дятлов Д.А. и др. Влияние тренировочных программгодичного макроцикла на состояние иммунитета и уровень заболеваемостиквалифицированных лыжников-гонщиков // Теория и практика физ. культуры. 1995, №10, с. 37-45.
16.Рыбаков В.П. Биоритмы на службе здоровья. — М.: Советский спорт, 2001. — 112 с.
17.Теплова С.Н. Временная организация механизмов неспецифической защиты организмаот инфекции: Автореф. докт. дис… — Томск: ТГМИ, 1981. — 32 с.
18.Физиология адаптационных процессов/ Под ред. О.Г. Газенко, Ф.З. Меерсона. — М.:Наука, 1986. — 635 с.
19.Шапошникова В.И., Нарциссов Р.П., Барбараш Н.А. Многолетние и годовые циклычеловека. — В кн.: Хронобиология и хрономедицина. — М.: Триада-Х, 2000, с.115-139.
20.Эберт Л.Я., Исаев А.П., Колупаев В.А. Состояние иммунного статуса какпоказатель степени адекватности тренировочных нагрузок функциональнымвозможностям спортсменов // Теория и практика физ. культуры. 1993, № 11-12, с.20-23.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта lib.sportedu.ru/