ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 Исаев А.П., Потапов В.Н., Романов Ю.Н., Аракелян А.Л., Аракелян Г.Л.

Полифункциональная вариабельность и мобильность фазного процесса адаптации и функциональная асимметрия в спорте высоких и высших достижений

А.П. Исаев, В.Н. Потапов, Ю.Н. Романов, А.Л. Аракелян, Г.Л. Аракелян

Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

Тюменский государственный университет, г. Тюмень

Проблема адаптации спортсменов к интенсивным и объемным нагрузкам спорта высоких достижений нашла отражение в работах научных школ СССР и России [8, 9, 13, 14, 3, 17,  4, 5, 6, 10, 8, 15], а также зарубежных авторов [22, 20, 21, 11,].

Авторы объяснили ключевые механизмы адаптации исходя из концепции срочной и долговременной адаптации. Рассмотрены основные системообразующие звенья физиологической и биохимической адаптации. Однако в большинстве исследований проблема адаптации рассматривается в общем виде (спортсмены, квалификация, вид спорта, возраст, пол и т.д.) вне конкретных программ подготовки и восстановления. Лишь в работах Н.И. Волкова и его школы, проблема носит формализованный характер: нагрузка – эффект адаптации.

Нами [16] сделана попытка дифференцировать процесс адаптации: поисковая, развивающая, формирующая, стабилизирующая и разрушающая. Симватно фазам адаптации проявляется неоднозначность функций межполушарных интеграций мозга и нейромоторного обеспечения деятельности. При этом в каждой фазе адаптации ярко проявляются ведущие индикаторы функционального состояния. Так, в поисковой фазе адаптации в связи с иррадиацией возбуждения специализированность функций не наблюдается. По мере становления спортивного мастерства все более четче проявляется специализированность фукнкций и расширяется их диапазон, в том числе взаимосогласованность.

В моделях произвольного расслабления и напряжения подтвержден латеральный фенотип спортсменов  [12, 18, 23, 2]. Наши исследования на поисковом этапе адаптации показали несовершенный набор адаптивно-компенсаторных реакций нейромотроного, кардиореспираторного (КРС) обеспечения деятельности. Наблюдались пограничные сдвиги гормонального статуса, снижение физической работоспособности (ФР), сопровождаемые повышенной активацией системы крови и инверсией полушарного доминирования. Результаты исследования КРС под воздействием БТН и восстановления свидетельствуют, что юные спортсмены с преобладанием синистральных признаков находятся на более высоко фазе адаптации. При долговременной адаптации с БТН формируется молекулярно-физиологический тип, который характеризуется повышенным уровнем кортизола при пониженном содержании инсулина. Обнаружено, что индекс стресс-устойчивости симватен профилю функциональной сенсомоторной асимметрии. У спортсменов высокой квалификации формируется специализированность нейромоторного обеспечения тренировочно-соревновательной деятельности. Установлено усиление материализации спектральных характеристик мощности ЭЭГ, ЭНМГ и инверсия значений корреляции с показателями чувствительности к гипоксической вентиляторной проводимости, что указывает на формирование новых кортико-висцеральных внутри- и межсистемных интеграций [19].

Узкая специализированность нейромоторного обеспечения соревновательной деятельности в отдельных видах спорта уменьшает диапазон межполушарных взаимодействий. Например, тонус скелетных мышц у юных кикбоксеров группы обследования (применение ПМТ с дыхательной гимнастикой) в состоянии релаксации, связанный с низкочастотной активностью ДЕ к низкопороговым мотонейронам оказался ниже по сравнению с контролем. В период применения целевой комплексной программы отмечался различный уровень возбуждения и торможения ключевых групп мышц в зависимости от их специализации [18].

С применением методики ЭНМГ выявлена функциональная асимметрия мышечного тонуса у спортсменов ярко проявляющаяся в стабилизирующей фазе адаптации. Процесс формирования функциональной асимметрии сенсомоторного обеспечения деятельности связан со становлением маркеров интегративного действия адаптивно-компенсаторного вектора у юных спортсменов высокой квалификации (КМС, МС) и взрослых (МС, МСМК). Уровни адаптации к нагрузкам, тренированности, энергетического обеспечения в 1,77 раза ниже у молодых кикбоксеров. При этом значения психоэмоционального состояния, средней R-R интервала, индекса вегетативного равновесия и в 1,48 раза вегетативный показатель ритма значительно (в 3,16 раза) различались в группах юных и взрослых спортсменов. Критерии здоровья различались в 1,64 раза, индекса напряжения (в 3,21 раза) и значения адекватности процессов регуляции кардиогемодинамики в 2,6 раза. Следует отметить, что индекс здоровья в обеих группах кикбоксеров существенно превышал значения контроля соответственно в 1,6 и 2,62 раза.

Спектральный анализ сердечного ритма выявил соответственно различия в регуляции высокочастотных HF колебаний в 7,63 раза, LF (низких) – в 3,72 раза, отношения LF/HF – 15,64 раза, полном спектре частот – в 9,26 раза.

Таким образом, группы кикбоксеров, сформированные на основе ряда признаков, подчиненных индексу здоровья (Health) проявили глубокое различие по данным вагосимпатического воздействия (LF/HF), который коррелирует с волновым спектром вариабельности ритма сердца (z = 0,56; p < 0,05). У спортсменов экстра-класса наблюдалась уравновешенность барорефлекторных LF (симпатических) и вагальных (HF) механизмов регуляции вегетативного тонуса с доминированием парасимпатических воздействий. Напряженное вегетативное и нейромоторное обеспечение выявлялось у кикбоксеров 18–19 лет. Второй тип регуляции по классификации Ю.С. Юсевича [24] отмечался у 21,5% обследуемых. Сдвиги амплитудно-частотных характеристик ЭНМГ, выходили за границы нормы у 18% юных кикбоксеров.

Нейродинамический анализ в группах обследования и сравнения соответственно выявил различие в уровне энергетического обеспечения в 1,85 раза, нейрофизиологических резервах в 1,6 раза. Наблюдалось различие в кодах с нарушенной структурой нейродинамики у молодых спортсменов, превышающие взрослых в 24,43 раза. Это потребовало привлечения специалистов неврологического профиля для реабилитации юных кикбоксеров. Из числа обследованных кикбоксеров лишь 16,66% составили группу с пониженными энергоресурсами. Сопоставление энергетического ресурса у юных и взрослых спортсменов выявило различие с превосходством элитных кикбоксеров в 2,5 раза. При этом энергетический баланс соответственно различался в 1,48 раза, показатель катаболизма был выше у молодых спортсменов в 2,32 раза. Высокий энергетический ресурс выявлен у 55,55%, очень низкий – у 16,66%, средний – у 27, 75%. Энергетический баланс соответственно равнялся: 55,55%; 22,22%; 22,24%.

В заключение данного раздела статьи необходимо отметить, что с ростом адаптоспособности увеличивались максимальная амплитуда ЭНМГ и размах значений в моделях произвольного расслабления и напряжения мышц. Функциональная адаптивная асимметрия в состоянии релаксации проявлялась в большинстве значений ЭНМГ, а в модели произвольного напряжения преимущественно в значениях отношений амплитуды и частоты. Выявлены доминирующие PS влияния в регуляции сердечного ритма, экономизации внешнего и тканевого дыхания, преобладание энергетических и нейрофизиологических значений у МС и МСМК по сравнению с КМС и МС. Обнаружены особенности вектора адаптивной асимметрии кикбоксеров по сравнению с представителями других видов спорта. В результате воздействия восстановительно-реабилитационными технологиями выявлены адаптивные молекулярно-физиологические изменения (ПОЛ, АОА, СХЛ, количестве лимфоцитов, с/я нейтрофилов, эозинофилов, эритроцитов, СОЭ, моноцитов, гемоглобина).

Обследование спортсменов высокой (n=242) и высшей квалификации (n=86) на заключительных этапах подготовки к соревнованиям выявило разнообразие полифункциональных, метаболических и иммунологических связей как внутри, так и межсистемного характера. Отмечалось доминирование связей обратной направленности в пиковые периоды подготовки к социально значимым соревнованиям. Совокупные корреляции молекулярно-физиологического состояния и иммунологической резистентности могут служить маркерами спортивной результативности. Можно полагать, что системообразующие и регулирующие связи спортсменов, развивающих выносливость, свидетельствуют об активации гормональных звеньев на фоне окислительного фосфорилирования и ингибировании гуморальных звеньев иммунитета. Например, существенным фактором спортивной работоспособности биатлонисток является активность креатинфософокиназы (КФК), кортизола, инсулина, пролактина, тестостерона. При этом сдвиги ПОЛ, кортизола в микроциклах тренировки были пульсирующего характера с повышением во втягивающие дни микроцикла и пиковых воздействиях, в том числе соревновательной направленности и падением через сутки после больших тренировочных нагрузках. Эффективная адаптация эндокринной системы спортсменок детерминирована возрастанием метаболической активности коры надпочечников на фоне усиления синтеза кортизола и пролактина. На этом фоне уровень тестостерона находился в границах минимизации, а индекс стресс-устойчивости повышался к пику целесообразных нагрузок прогрессивной тренировки.

В процессе подготовки и восстановления спортсменов проявлялась тенденция снижения содержания эозинофилов, лимфоцитов, базофилов, моноцитов, индекса адаптационного напряжения от общеподготовительного к специально-подготовительному и, особенно, соревновательному периоду (p<0,05), а ретикулоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов повышалось. Спортсмены находились в диапазоне повышенной активации. Более высокие различия по этапам отмечались у обследуемых спортсменов высшей квалификации (p<0,01). Наблюдались структурно-функциональные изменения (цветная осадочная реакция Кимбаровского (ЦОРК), мочевина, лактат, максимальная вентиляция легких (МВЛ), МОК в зависимости от возрастных и квалификационных характеристик обследуемых (p<0,05–0,01). При этом 78% мастеров спорта международного класса (МСМК) находились в состоянии комфорта. Значения вегетативного коэффициента аутогенной нормы, потребности в достижении цели и одобрении выше у МСМК по сравнению с КМС и I разрядом (p<0,05–0,01). У спортсменов высшей квалификации большинство (31 из 34) значений функции внешнего дыхания (ФВД) находились в границах нормальных отклонений от должных. Наблюдался рестриктивно-умеренный тип нарушений ФВД. При этом показатели  жизненного объема легких (ЖЕЛ), МВЛ на всех этапах подготовки выше у МСМК, МС по сравнению с КМС и спортсменов I разряда. Наблюдались различия относительных величин МВЛ, ЖЕЛ по этапам подготовки и квалификации спортсменов.

Выявлены меньшие различия у спортсменок высшей квалификации (МС, МСМК) по сравнению с КМС и перворазрядниками при переезде с равнины в среднегорье. Первые адекватно реагируют на программы подготовки, а во 2-ой группе отмечались низкие значения коэффициента парасимпатического восстановления (КПВ), высокие показатели продолжительности КИГ, ДА. Индекс КСУ (коэффициент симпатического ускорения) был в границах высоких значений, начиная с квалификации КМС, I разряда и приобретает оптимальное значение у МСМК и МС (30–40 баллов), а КПВ (коэффициент парасимпатического восстановления) менее 20 баллов свидетельствовал о дисбалансе нейрорегуляторных процессов миокарда.

У спортсменов гипо- и эукинетического типов кровообращения в состоянии покоя отмечалась физиологическая брадикардия, а у гиперкинетического – приближалась к нижним значениям контроля. У спортсменок циклических видов спорта выявлялось доминирование гуморально-гормональных факторов. Наблюдался низкий уровень ОНЧ колебаний свидетельствующий об энергодефицитном состоянии. Механизмы регуляции ритма сердца сместились в диапазон НЧ и ВЧ колебаний, что следует рассматривать как защитно-компенсаторную перестройку. Центральные и периферические механизмы обеспечивают синхронную регуляцию кардиодинамики совокупными воздействиями нейромоторного аппарата, барорефлекторных, гуморально-гормональных факторов и симпатико-парасимпатическими звеньями ВНС, которые стимулируют функционирование звеньев ССС, включая периферические сердца. Показан вклад периферического кровообращения (амплитуда реоволн мелких периферических сосудов, диастолическое АД, диастолической волны наполнения сердца, скорости распространения пульсовой волны в артериях мышечного типа нижних конечностей, вазоконстрикция вследствие усиления симпатических нервов. Снижение насосной функции миокарда в позе стоя связано с феноменом периферической вазодилятации и изменением венозного возврата к миокарду. Мелкие сосуды обеспечивают деятельность периферических сердец аккумулирующих сосуды и системную регуляцию гемодинамики, центральные и периферические звенья кровообращения имели обратные связи.

Повышение функциональных и метаболических возможностей спортсменок базируется на принципах специфичности нагрузок, обратимости действия, последовательной адаптации, цикличности, согласно детерминируемой интеграции влияния на ключевые функции, обеспечивающие в режиме реального времени этапность алгоритмов подготовки с учетом закономерностей приспособления и направленности тренировочного процесса, особенностей специализации. Прогрессирующее возрастание адаптивно-компенсаторных изменений в организме зависит от времени повторных нагрузок, обуславливающих фазу суперкомпенсации, что характерно для микроциклов и мезациклов подготовки к соревнованиям (65–70 дней). В фазе неполного восстановления в отдельном занятии повторные нагрузки ведут к снижению значений тренировочного эффекта, а в микроциклах (1–2 недели) рекреации обеспечивают достижения суперкомпенсации ключевой функции.

Исследование проведено на представителях скоростно-силовой технической направленности (дзюдо, кикбоксинг), а также видов спорта направленных на развитие выносливости (биатлон, конькобежный спорт, спортивная ходьба). Выявлены специфические особенности реагирования как по видам спорта, так и специализациям относительно отдельного вида спорта.

Исследования, проведенные на юных дзюдоистах центра олимпийской подготовки г. Челябинска показали, что в дни интенсивных тренировочных нагрузок (дни борьбы) до схваток (у 45%) и после проведения 5–7 схваток (у 75%) наблюдалось напряженное состояние нейромоторного аппарата семи ключевых мышц, обеспечивающих двигательную деятельность. Это заключалось в значительных изменениях конфигурации кривых ЭНМГ ключевых мышц борцов, обеспечивающих спортивную результативность по второму типу классификации Ю.С. Юсевича [24], чрезмерно повышенной частоте колебаний, вариативной амплитуде, сдвигах амплитудно-частотных отношений.

Аналогичные сдвиги наблюдались у 25% хоккеистов в 8-ми мышцах, обеспечивающих спортивную результативность перед играми и в 55% после их завершения. Наибольшие изменения усматривались в значениях ЭНМГ в моделях произвольного напряжения и расслабления. Выявилась специфическая асимметрия в модели произвольного расслабления и напряжения.

У представителей кикбоксинга, как и у дзюдоистов, выявлено в 55% чрезмерное напряжение до боевой практики и у 80% после ее окончания. У всех спортсменов отмечалась специфическая асимметрия явно выраженная у представителей разных видов спорта. Применение сауны, массажа, в том числе вакуумного, редокс- и детензортерапии, психомышечной тренировки, витаминов, биоэлементов, ферментов и иммуномодуляторов, позволило снизить напряженность и повысить эффективность адаптации кислородтранспортной системы на 7,8%, молекулярно-физиологического состояния на 5,9%, иммунологической системы на 2,6%. Пищевой статус зависел от вида спорта и варьировал от нормального до гипотрофии первой степени.

Выявлено четыре типа эффективной адаптации кислородтранспортной системы организма спортсменов к большим тренировочным воздействиям:

– максимизация легочной вентиляции при усредненных и минимизированных значениях отдельных показателей кардиоваскулярной системы;

– максимизация интегративных показателей сердечно-сосудистой системы, в том числе регуляторных (МОК, ОМС, венозный возврат, хитер-индекс, УО, дыхательных волн) при средних и относительно низких значениях системы компонентов внешнего дыхания;

– повышенная утилизация кислорода мышцами при средних уровнях МПК относительно вида спорта;

– усиление функции внешнего и тканевого дыхания на фоне повышенных значений кардиогемодинамики.

Наблюдались различные уровни адаптивно-компенсаторных реакций периферической крови в процессе воздействия большими тренировочными нагрузками (БТН):

– снижение значений белой и красной крови: ЛФ, эозинофилы, палочкоядерные НФ, базофилы, эритроциты, ИАН (индекс адаптивного напряжения крови);

–повышение отдельных показателей периферической крови (эритроциты, ретикулоциты, гемоглобин, с/я нейтрофилы, ИАН);

– устойчивое состояние ключевых компонентов периферической крови.

Аналогичные изменения наблюдались в интегративных характеристиках метаболического состояния и иммунологической резистентности:

– повышение продуктов ПОЛ (гептан, изопропанол), средних молекул (биурет, лоури), СХЛ, ИФНф (интенсивность фагоцитоза нейрофилов), АФНф (активность фагоцитоза нейрофилов), АОА;

– содержание ПОЛ, средних молекул, СХЛ, ИФНф, ИМН, АФНф и Мн (моноциты), АОА на уровне контроля;

– снижение ПОЛ, СМП, СХЛ, ИФНф Мн, АФНф Мн, антиокислительной активности плазмы крови.

Результаты исследования позволили не только установить механизмы регуляции и дисрегуляции психофизиологического потенциала и уровня здоровья обследуемых, но и практически применить восстановительно-реабилитационные технологии. Для этого применялись оценочно-диагностирующие методы исследования, позволяющие давать индивидуальные рекомендации по коррекции физического и психологического развития, организации функционального питания с комплексом БАД (адаптогены, витамины, иммуномодуляторы, транквилизаторы естественного происхождения), применению гидропроцедур, массажа, бани, современной рефлексотерапии.

Литература

1.      Адаптация человека к спортивной деятельности / А.П. Исаев, С.А. Личагина, Р.У Гаттаров. – Ростов н/Д: РГПУ, 2004. – 236 с.

2.      Аракелян, Г.Л. Состояние электронейромиографических компонентов пловцов подводного плавания в состоянии произвольного расслабления и напряжения / Г.Л. Аракелян, Т.В. Попова // Вестник ЮУрГУ. Серия Образование, здравоохранение, физическая культура. – 2009. – Вып. 18. – № 7 (140). – С. 123–125.

3.      Биохимия мышечной деятельности: учебник / Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун. – Киев: Олимпийская литература, 2000. – 502 с.

4.      Виру, А.А. Гормоны и спортивная работоспособность / А.А. Виру, П.К. Кырге. – М.: Физкультура и спорт, 1983. – 159 с.

5.      Волков, В.Н. Иммунология спорта / В.Н. Волков, А.П. Исаев, Х.М. Юсупов. – Челябинск, 1996. – 338 с.

6.      Иммунореабилитация спортсменов / В.Н. Цыган, А.В. Степанов, Е.Г. Макеева и др.; под ред. чл.-кор. РАМН проф. Ю.В. Лобзина. – Спб.: СпецЛит, 2005. – 63 с.

7.      Исаев, А.П. Стратегии адаптации человека: учебное пособие / А.П. Исаев, С.А. Личагина, Т.В. Потапова. – Тюмень: изд-во ТГУ, 2003. – 248 с.

8.      Кулиненков, О.С. Подготовка спортсмена: фармакология, физиотерапия, диета / О.С. Кулиненков. – М.: Советский спорт, 2009. – 432 с.

9.      Меерсон, Ф.З. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам / Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова. – М.: Медицина, 1988. – 256 с.

10.   Мищенко, В.С. Реактивные свойства кардиореспираторной системы как отражение адаптации к наряженной физической тренировке в спорте: монография / В.С. Мищенко, Е.Н. Лысенко, В.Е. Виноградов. – К.: Науковий свiт, 2007. – 351 с.

11.   Мохан, Р. Биохимия мышечной деятельности и физической тренировки / Р. Мохан, М. Глессон, П.Л. Гринхафф: пер. с англ. – Киев: Олимпийская литература, 2001. – 294 с.

12.   Особенности сократительных и релаксационных характеристик мышц у спортсменов высоких квалификаций различных видов спорта / А.П. Исаев, С.А. Личагина, Р.У. Гаттаров, С.А. Кабанов, Ю.Н. Романов // Теория и практика физической культуры. – 2006. – № 1. – С. 28–33.

13.   Платонов, В.Н. Общая теория подготовки спортсменов в олимпийском спорте: учебник / В.Н. Платонов. – Киев: Олимпийская литература, 1997. – 583 с.

14.   Платонов, В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практическое приложение: учебник тренера / В.Н. Платонов. – М.: Советский спорт, 2005. – 820 с.

15.   Потапова, Т.В. Адаптивно-компенсаторные реакции организма юных спортсменов на нагрузки прогрессивной тренировки и восстановления / Т.В. Потапова, В.В. Эрлих, А.М. Мкртумян; под науч. ред. А.П. Исаева. – Тюмень: Изд–во ТГУ, 2008. – 344 с.

16.   Программирование тренировочного процесса квалифицированных спортсменов на этапе непосредственной подготовки к соревнованиям / А.П. Исаев, В.В. Рыбаков, Л.М. Куликов и др. // Научные основы управления подготовкой высококвалифицированных спортсменов: тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф. – М.: ВНИИФК, 1986. – С. 51–52.

17.   Рогозкин, В.А. Спортивная наука на пути к Афинам 2004 (Заметки с 7-го конгресса Европейского Колледжа спортивных наук) // Теория и практика физической культуры. – 2002. – № 10. – С. 60–63.

18.   Романов, Ю.Н. Физиологические критерии эффективной подготовки юных кикбоксеров при реализации целевой комплексной программы: дис. … канд. биолог. наук / Ю.Н. Романов. – Челябинск, 2007. – 147с.

19.   Системные механизмы адаптации и компенсации / С.Г. Кривощеков, В.П. Леутин, В.Э. Диверт и др. // Бюллетень СО РАМН. – 2004 – № 2. – С. 148–154.

20.   Уилмор, Дж.Х. Физиология спорта и двигательной активности / Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл: пер. с англ. – Киев: Олимпийская литература, 1997. – 504 с.

21.   Харгривс, М. Углеводный метаболизм в скелетных мышцах при физических нагрузках / М. Харгривс // Метаболизм в процессе физической деятельности. – К.: Олимпийская литература, 1998. – С. 52–83.

22.   Хочачка, П. Биохимическая адаптация / П. Хочачка, Дж. Сомеро. – М.: Мир, 1988. – 597 с.

23.   Юмагуен, В.Р. Механизмы адаптации функционального состояния кардиореспираторной и нейромышечной систем у кикбоксеров высокой и высшей квалификации: дис. … канд. биолог. наук / В.Р. Юмагуен. – Челябинск, 2008. – 140 с.

24.   Юсевич, Ю.С. Очерки по клинической электромиографии / Ю.С. Юсевич. – М.: Медицина, 1972. – 181 с.

Отправить сообщение для: vdy-55@mail.ru
© 2009 Кафедра адаптивной физической культуры и медико-биологической подготовки ЮУрГУ
Дата изменения: 12.11.2009 17:33:57 +0500