Физиологические и биохимические показатели, характеризующие физическую работоспособность при нагрузочном тестировании на тредбане и велоэргометре

Введение. Оценка аэробных возможностей организма обычно проводится в тесте с возрастающей до отказа физической нагрузкой [11]. Важнейшими показателями уровня физической работоспособности и функциональных резервов спортсменов являются пороги аэробного (ПАО) и анаэробного обмена (ПАНО), частота сердечных сокращений, концентрации лактата и глюкозы в крови [1, 21]. На основе полученных данных выстраиваются индивидуальные пульсовые зоны мощности, которые используют для составления персональной программы занятий.

Вместе с тем продолжаются споры о критериях выбора физических нагрузок специфического и неспецифического характера при определении функциональных резервов основных лимитирующих систем организма спортсменов и спортивном отборе [5, 19]. Нет единой точки зрения на уровень активности физиологических систем при различных методах тестирования, в частности, велоэрго-метрическом и тредмил-тестировании [19]. Не определены критерии и возможности переноса положительных и отрицательных эффектов адаптации организма к физическим нагрузкам, полученным при разных методах тестирования [9].

В доступной нам литературе мы нашли лишь единичные работы, в которых одновременно изучали динамику глюкозы и лактата во время и после возрастающих физических нагрузок, их взаимосвязь при нагрузках разной интенсивности [16, 21]. Наконец, в большинстве исследований разные тестирования выполнялись на разных выборках испытуемых, а не на одних и тех же людях, что снижает точность и информативность исследовательских данных [12].

В этой связи целью настоящего исследо вания явилось сравнение функциональных и

биохимических показателей одних и тех же спортсменов при тестировании на тредбане и велоэргометре.

Материалы и методы. В подготовительном периоде подготовки обследовано 12 здоровых юношей в возрасте 17–23 лет, занимающихся легкой атлетикой (бег на 1500–3000 м, 1-й спортивный разряд и разряд кандидата в мастера спорта) со следующими показателями физического развития: МТ = 65,6 ± 2,3 кг; ДТ = 176,8 ± 2,5 см; общий жир = 13,2 ± 0,9 %; внутренний жир = 2,5 ± 0,4 %) [3, 7, 10, 19].

Для оценки аэробной и анаэробной работоспособности каждый спортсмен выполнял два теста с возрастающей нагрузкой: 1) тредмил-тест (ТТ) и 2) велоэргометрический тест (ВЭМ). Тесты проводили в разные дни (через 5–7 дней) с использованием ступенчатого протокола. Перед началом основной части исследования были проведены пилотные тестирования для определения индивидуальных порогов аэробного и анаэробного обмена. Критерием для определения пульсовых зон мощности была концентрация лактата в крови: низкоинтенсивная – до 2 ммоль/л; аэробная – от 2 до 3 ммоль/л; смешанная – от 3 до 4 ммоль/л; анаэробная – более 4 ммоль/л [13, 17, 22]. Значения ЧСС начальной нагрузки при ТТ не превышали 120 уд./мин, при ВЭМ – не более 100 уд./мин. Длительность выполнения обоих тестов была сопоставима по времени.

Тредмил-тест выполняли на беговой дорожке (Spirit Fitness XT 685 AC, Hasttings, США), угол наклона один градус, с постоянным увеличением скорости на 1 км/ч каждые 3 мин до достижения спортсменом максимальной зоны мощности и отказа продолжать бег. После каждого 3-минутного отрезка у спортсменов в течение 10 с забирали капиллярную кровь из пальца. Непрерывную регистрацию ЧСС производили с помощью мони-

Таблица 1

Table 1

Физиологические и биохимические показатели спортсменов-легкоатлетов при выполнении нагрузочного теста на ТТ и ВЭМ

Physiological and biochemical indicators of athletes during treadmill (T) and bicycle ergometer (BE) exercise tests

Показатели / Parameter	ТТ / T	ВЭМ / BE
ЧССпокой, уд./мин / Resting HR, bpm	51,6 ± 2,8	50,2 ± 2,8
ЧСС ПАНО , уд./мин / HR AT , bpm	179 ± 1,8	149 ± 3,2*
ЧСС max , уд./мин / HR max , bpm	189 ± 2,2	180 ± 2,9*
Прирост ЧСС ПАНО /ЧСС покой , раз / Increase in HR AT / resting HR, times	3,47	2,97
ЧСС ПАНО , % от ЧСС max / HR AT , % of HR max	94,7 %	82,7 %
Глюкоза покой, ммоль/л / Resting glucose, mmol/l	4,51 ± 0,20	4,73 ± 0,17
Глюкоза на ЧСС ПАНО , ммоль/л / Glucose at HR AT , mmol/l	4,92 ± 0,20	4,67 ± 0,12
Глюкоза max, ммоль/л / Glucose max, mmol/l	5,38 ± 0,24#	4,64 ± 0,15*
Глюкоза на 5 мин восст-я, ммоль/л Glucose after a 5-minute recovery period, mmol/l	7,20 ± 0,3#	6,13 ± 0,2*#
Глюкоза на 10 мин восст-я, ммоль/л Glucose after a 10-minute recovery period, mmol/l	6,88 ± 0,29	5,63 ± 0,23*#
Финальная концентрация лактата, ммоль/л Final serum lactate, mmol/l	9,85 ± 0,82	12,25 ± 0,95*
Лактат на 5 мин восст-я, ммоль/л Lactate after a 5-minute recovery period, mmol/l	8,95 ± 0,78	12,20 ± 1,21*
Лактат на 10 мин восст-я, ммоль/л Lactate after a 10-minute recovery period, mmol/l	7,06 ± 0,60	10,47 ± 1,17*
Скорость на ЧСС ПАНО , км/ч / Speed at HR AT , km/h	16,65 ± 0,36
Мощность на ЧСС ПАНО , Вт / Power at HR AT , W		183 ± 10,1

Примечание. Достоверность различий результатов между ТТ и ВЭМ: * р < 0,05; достоверность различий концентрации глюкозы между состоянием покоя и нагрузкой: # р < 0,05.

Note. Differences are significant between T and BE at * р < 0.05; differences are significant between resting glucose and during exercise at # р < 0.05.

Таблица 2

Table 2

Показатели ЧСС ПАНО при выполнении нагрузочного теста на ТТ и ВЭМ

HR AT values during treadmill (T) and bicycle ergometer (BE) exercise tests

№	ЧСС ПАНО ТТ , уд./мин HR AT (T) , bpm	чсс max при ТТ, уд./мин HR max (T), bpm	ЧСС ПАНО ВЭМ, уд./мин HR AT (BE), bpm	чсс max при ВЭМ, уд./мин HR max (BE), bpm	Δ (ЧСС ПАНО ТТ – ЧСС ПАНО ВЭМ ), уд./мин Δ (HR AT (T) – HR AT (BE) ), bpm	Δ (ЧССТТmax– ЧСС ВЭМmax ), уд./мин Δ (HR max (T) – HR max (BE) ), bpm
1	170	178	135	174	35	4
2	175	185	149	178	26	7
3	176	182	147	160	29	22
4	184	194	137	190	47	4
5	177	180	139	180	38	0
6	191	193	169	182	22	11
7	176	193	142	185	34	8
8	188	203	162	189	26	14
9	179	185	145	168	34	17
19	180	193	145	182	35	11
11	175	190	156	180	19	10
12	177	195	157	194	20	1

Совместное определение глюкозы и лактата при разных уровнях интенсивности физических нагрузок является практически важным для точности оценки ПАНО, определения баланса расходования и потребности в энергии, а также для рекомендаций по выбору оптимальной длительности и интенсивности физической нагрузки [9, 12, 13, 20]. Сниженные запасы гликогена, вызванные низкокалорийной диетой или истощающими нагрузками, могут существенно снижать производство лактата, что может стать причиной ошибочной оценки хорошего функционального состояния на основании ПАНО и ПАО.

В восстановительном периоде после ВЭМ показатели лактата практически не снижались. После ТТ снижение концентрации лактата было более выражено, что может указывать на лучшую его утилизацию организмом. Известно, что во время низкоинтенсивной физической работы содержащийся в крови лактат утилизируется работающими мышцами, а также печенью, сердцем и другими органами [14]. Анализ динамики восстановления после физических нагрузок является одним из ключевых факторов оценки эффективности подготовки спортсмена [1, 8].

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о различии основных функциональных и биохимических показателей (ЧСС, концентрация глюкозы, финальная концентрация лактата) на уровне ПАНО и при от-

казе от нагрузки при разных видах нагрузочного тестирования. Так, выявлена достоверно более высокая концентрация глюкозы в крови и ЧСС при разных уровнях интенсивности бега на ТТ, что может характеризовать большую степень нагрузки на сердечную функцию.

В то же время более высокая финальная концентрация лактата обнаружена при ВЭМ, что может быть связано с меньшим количеством активно работающих мышц, более высоким их напряжением и менее эффективным венозным возвратом.

После 10 мин восстановительного периода в обоих тестах показатели лактата и глюкозы не восстановились до их уровня в состоянии покоя, хотя после ТТ отмечалась более высокая скорость утилизации лактата, чем после ВЭМ.

При определении физиологических реакций организма на физическую нагрузку очень важен сбор анамнеза, информация о питании и физических нагрузках в предшествующие тестированию дни, оценка соответствия режима тестирования типу физической деятельности, привычной для испытуемого. Поэтому важным условием выбора теста для оценки физической работоспособности и функциональных возможностей организма является использование нагрузок, при которых должна быть задействована большая мышечная масса, а также специфичность теста для спортсменов данной специализации.