Physiological substantiation of optimizing functional capabilities of human body by using breathing simulator “Samozdrav”

Актуальность исследования. Многочисленные исследования последних лет направлены на изучение применения в тренировочном процессе спортсменов различных дополнительных средств, направленных на повышение его эффективности, на необходимость которого указывают видные специалисты теории спортивной тренировки [3; 5; 9]. Эти средства могут положительно влиять на разные стороны функциональной подготовки спортсменов.

Среди таких дополнительных средств можно выделить различные методы воздействия на систему дыхания [1; 7; 8]. Наиболее часто применяют различные комплексы дыхательных упражнений. Широко распространено применение данных средств воздействия на дыхательную систему в тренировочном процессе в циклических видах спорта [2; 4]. Установлено, что дыхательные упражнения оказывают комплексное положительное влияние на функциональное состояние организма, в частности, на состояние дыхательной и сердечно-сосудистой системы [4; 6; 10], повышают адаптивные возможности организма, способствуют улучшению соматического здоровья [1].

Значительная часть исследователей считают, что использование дыхательных упражнений эффективно в основном на этапе начальной спортивной подготовки [1]. Исследования C.Н. Кучкина [5] показали этапность совершенствования кислородтранспортной системы. По его мнению, показатели внешнего дыхания относятся к наиболее легко и быстро формируемым качествам. Тем не менее, по данным И.Н. Солопова, даже у достаточно квалифицированных спортсменов дыхательные упражнения могут оказать положительное воздействие [2; 7; 6]. Такие же сведения приводят и другие современные исследователи, отмечающие, что тренировка дыхательной мускулатуры дает положительные результаты не только у нетренированных людей, но и у спортсменов [2]. В последнее время для воздействий на систему дыхания разработано много различных тренажеров, однако научное обоснование их применения практически отсутствует в доступной литературе.

Проведенный анализ состояния проблемы показывает, что среди многочисленных методов и средств, наиболее действенным и перспективным средством целенаправленных воздействий на дыхательную систему организма спортсмена является дыхание с помощью тренажера «Самоздрав». Таким образом, актуальной проблемой является физиологическое обоснование повышения функциональных возможностей организма человека с помощью дыхательного тренажера «Самоздрав».

Методы и организация исследования. Для определения влияния дыхания с использованием тренажера «Самоздрав» (рис. 1) на регуляцию сердечного ритма нами было проведено настоящее исследование. В нем приняли участие 7 девушек легкоатлеток, возрастом 19-20 лет, спортивной квалификацией от второго взрослого разряда до КМС.

Рис. 1. Дыхательный аппарат-тренажер «Самоздрав»

Исследование осуществлялось на базе кафедры анатомии и физиологии и меди- ко-санитарной части ФГБОУ ВО “ВГАФК” (рис. 2)

Рис. 2. Применение дыхательного аппарата-тренажера «Самоздрав» в лаборатор ных условиях

Испытуемые проводили дыхательные тренировки на тренажере ежедневно утром и вечером до приема пищи. Вся процедура дыхания была поделена на 3 этапа, различающихся между собой концентрацией СО2 в воздухе, вдыхаемом во время трени- ровки. От этапа к этапу концентрация углекислоты возрастала на 0,5% за счет добавления дополнительных емкостей к основной части прибора – капникатору. Длительность одного этапа составляла 2 недели. Диагностика проводилась 1 раз в неделю.

В рамках научной работы использовались следующие методы исследования: анализ научно-методической литературы по теме НИР с использованием интернет-ресурсов eLibrary, PubMed (US National Library of Medicine National Institutes of Health); физиологические методы исследования (анализ вариабельности сердечного ритма с помощью аппаратно-программного комплекса «Биомышь индивидуальная», аппаратной части комплекса «Диамант-Р», измерение артериального давления методом Корот-кова-Рива-Рочи); методы математической обработки данных.

Результаты и их обсуждение. Полученные при измерениях средние значения ИН представлены на диаграмме (ИН – показатель, который отражает степень централизации управления ритмом сердца и характеризует в основном активность симпатического отдела вегетативной нервной системы) (рис. 3). Индекс напряжения (ИН) в процессе дыхания имел тенденцию к снижению.

Рис. 3. Поэтапная динамика ИН на каждом моменте обследования

Динамика полученных показателей свидетельствует о снижении напряжения регуляторных систем и активации парасимпатических влияний на регуляцию ритма сердца. Подтверждением данного положения является и вегетативный показатель ритма (ВПР), который позволяет судить о вегетативном балансе с точки зрения активности автономного контура. Чем выше эта активность, тем меньше величина ВПР и тем в большей мере вегетативный баланс смешен в сторону преобладания парасимпатическо- го отдела. Наименьшее среднее значение ВПР имеет после проведенного исследования – 3,6. Показатели до исследования – 4,8, во время – 4,6.

ПАПР (показатель адекватности процессов регуляции) отражает соответствие парасимпатической нервной системы и ведущим уровнем функционирования синусового узла. На протяжении всего исследования ПАПР имел тенденцию к снижению в пределах нормы (нормальные значения ПАПР – 35-70 ед.), что соответствует возрастанию активности парасимпатического отдела ВНС к концу исследования.

Субъективные ощущения испытуемых: общее улучшение самочувствия, снижение артериального давления, нормализация сна, отсутствие головных болей и другие позитивные изменения состояния организма.

Заключение. Исследование показало эффективность применения гиперкапнических газовых смесей для повышения функциональных показателей организма. Дополнительные занятия с тренажером «Самоздрав» приводят к увеличению возможностей дыхательной мускулатуры, улучшению состояния регуляторных систем организма и эффективности процесса восстановления. Результатом тренировок с тренажером является рост гипоксической устойчивости и аэробной производительности. Достигнутая оптимизация функционального состояния будет способствовать повышению общей и специальной работоспособности спортсменов. Использование тренажера показывает положительное влияние, связанное с активацией парасимпатической системы и снижением диастолического артериального давления, что может быть использовано также для улучшения восстановительных процессов.