Интегративный анализ функционального и метаболического состояния спортивных ориентировщиков высокой квалификации в условиях концентрированного развития локально-региональной мышечной выносливости

В современном спорте определены параметры объемов тренировочной нагрузки согласно возрастным и квалификационным характеристикам спортсменов, однако в циклических видах спорта исключительно важно определить сопряженность показателей: нагрузка, адаптация, результаты тестирований, «прикидок», соревновательной деятельности, при этом рассмотреть коррелятивные связи этих параметров по мезоциклам подготовки.

Спортивное ориентирование (летнее и зимнее) является популярным видом спорта в студенческой и школьной среде. Международное признание этого вида спорта, широкий охват стран – участников соревнований, освещение в СМИ и зрительские симпатии продвигают вопрос о включении данного вида спорта в программу Олимпийских игр [5]. В Европе вводятся новые виды соревнований по скоростному ориентированию, в частности спринт [6].

Однако научно-методическое обеспечение спортивного ориентирования в целом и специализаций в нем требует получения новой информации о воздействии нагрузок на функциональное и метаболическое состояние занимающихся. Отсутствует необходимая литература в этом виде спорта [3, 7]. Не изучены адаптивные изменения на фоне повышения эффективности тренировочного процесса (ТП)

в спортивном ориентировании как в классических дистанциях, так и особенно в спринте, обследуемых в условиях применения новых технологий.

Актуальность работы не вызывает сомнения, так как спорт высших достижений требует регулярного комплексного диагностирующего контроля, своевременных коррекций управленческого аспекта. Экспресс-информация давала возможность в течение 10 мин совокупно оценивать функциональное и метаболическое состояние обследуемых.

Апробация в тренировочном процессе средств и методов концентрированного развития локально-региональной мышечной выносливости (ЛРМВ) в циклических видах спорта в «Центре оперативной оценки состояния человека» показала её эффективность. Спортивное ориентирование в ЮУрГУ (тренер – канд. биол. наук, мастер спорта Е.Ю. Савиных) занимает ведущее место в группе высшего спортивного мастерства (КМС, МС, МСМК), в которой занимаются 28 спортсменов. Половину из них составляет женская популяция.

Содержание спортивной подготовки на этапах подготовительного периода в условиях концентрирования развития ЛРМВ посредством применения гравитационных и баллистических двигательных действий, рекреаций, ко- торые включают стретчинг, плавание, сауну, массаж, контрастные водные процедуры для формирования устойчивости к гипоксии. Содержание подготовки представлено в табл. 1.

С целью тестирования подготовленности в течение цикла развития ЛРМВ (5 месяцев) ориентировщиц применялись тесты: на силовую выносливость (прирост 12,48 %); бег 800 м (на 3,02 %); бег 100 м (на 6,32 %); тест Купера (на 6,98 %); двигательные действия с задержкой дыхания 30, 60, 100 м (на 3,80 %).

Можно полагать, что развитие ЛРМВ сопровождалось разными темпами повышения выносливости, быстроты, устойчивости у гипоксии.

Разработанная исследовательская программа процесса подготовки в условиях концентрированного развития ЛРМВ спортсменок-ориентировщиц оказалась эффективной как во всей апробированной батарее тестов, функционального и метаболического состояния, так и в успешной соревновательной деятельности.

Внедрение в спортивную деятельность спортсменок новых технологий, мобилизи-рующих стресс-реализирующие и лимитирующие факторы, повышающие специальную работоспособность, биологическую надежность, психофизиологическую устойчивость, приводит к прогрессу современного спорта.

Функциональные системы организма в процессе деятельности специализируются, взаи-мозаменяются, взаимокомпенсируются.

Для диагностики состояний использовали сертифицированный и патентованный АМП «Биопроминь» Киев и анализатор мочи (Германия). Обследованию подвергались спортсмены высокой квалификации (МСМК, МС, КМС) в количестве 14 человек в возрасте 18–22 лет, готовящиеся к участию в универсиаде РФ. Исследование проводилось в «Центре оперативной оценки состояния человека» в контексте реализации государственного проекта ПНР-5 «Энергоресурсы и энергосбережение». Подготовка проводилась в условиях концентрированного развития локально-региональной мышечной выносливости (ЛРМВ) в подготовительном периоде подготовки. Использовались современные методики эмоционального управления [2] умственной деятельностью в спортивном ориентировании. Базируясь на знаниях эмоциональных стилей, можно индивидуально контролировать тот или иной стиль и поведение человека в спортивной деятельности. Осознанность, перестройка осуществлялись посредством включения нейронно-обусловленных упражнений для изменения своего эмоционального типа.

Таблица 1

Содержание подготовки высококвалифицированных ориентировщиц-спринтеров (общеподготовительный и специально-подготовительный этапы)

Содержание подготовки	Общеподготовительный этап	Специальноподготовительный этап
Количество тренировочных дней	60	78
Количество тренировочных занятий на развитие ЛРМВ, ОФП, СП	50 + 20 + 15	60 + 30 + 20
Объем беговой подготовки (км)	450	655
Объем технико-тактической подготовки	50	75
Чтение и выбор варианта вектора на картах спринта (ч)	30	45
Объем гравитационных, баллистических ДД (км), плавания (56 ч)	60 + 45	80 + 54
Обследование в центре оперативной оценки состояния человека по двухнедельным МОЦ и в мезоцикле (ч)	6	8
Интерпретация физических качеств в двигательные навыки (ч)	–	36
Формирование устойчивости к гипоксии в покое и при выполнении специальных ДД	70–80 мин	12–4,5-5,0 км
Реабилитационные мероприятия в процессе подготовки (ч)	3	5

Результаты исследования системы крови, электролитного, белкового, липидного обмена и ферментативной активности спортсменок представлены в табл. 2.

Как следует из табл. 2, показатели системы крови находились в референтных границах. Индекс адаптивного напряжения составил 0,53 ± 0,07 и свидетельствовал о фазе спокойной активации. В то же время содержание эозинофилов находилось в верхних границах нормы, вероятно, с целью нейтрализации некоторых из вызывающих воспаление веществ [1]. Содержание моноцитов находилось в нижних границах нормы. По мнению автора [1], ретикулоэндотелиальная система (моноцитарно-макрофогальная) представляет собой генерализованную систему, локализованную во всех тканях, особенно в тех тканевых областях, где должны разрушаться большие количества частиц, токсинов и других нежелательных веществ. Начало свертывания крови проходило замедленно, а конец - ускоренно. Вероятно, что активация свертывания крови связана с изменениями водного обмена в связи с большими тренировочными воздействиями, изменениями терморегуляции. Вполне очевидно, что увеличение активности ферментов плазмы, альбуминов и уменьшение глобулинов детерминирует этот процесс. Низкие значения отмечались в протромбиновом индексе. Активатор протромбина катализирует превращение протромбина в тромбин. Тромбин действует как фермент, превращающий фибриоген в нити фибрина, формируя сгусток, внутрь которого захватываются кровяные пластинки, клетки крови и плазма.

Можно заключить, что система крови неоднозначно реагирует на применяемые большие нагрузки подготовительного мезоцикла спортсменок.

Соединительная ткань как интегрирующее начало обуславливает композиционный состав тела и определяет энергообеспечение и спортивную результативность. Содержание общеорганизменного белка (65 %), уникальность его химического строения определяют огромные потенциальные возможности спортсменок, что в физиологических условиях обуславливается аминокислотной последовательностью.

Системно-синергетический подход, оценка результатов, тестирований и проб, соотношение процессов дезинтеграции и интеграции определяют перспективы развития техноло- гий спорта и восстановления, повышающие спортивную результативность. Однако оценка общего интегративного резерва организма к повышению двигательной деятельности в спорте, базируется на соединительно-тканной композиции состава тела. Пространственная, динамическая и временная самоорганизация соединительной ткани детерминирована яркой особенностью белков и аминокислот, липидов, воздействующих на все другие звенья организма. Соединительно-тканная системность представляет не только элементы и связи самоорганизующейся системы, но и критерии, которым они в своем структурнофункциональном отношении должны соответствовать, приводя к успешной деятельности.

В табл. 2 представлены значения обменных процессов, ферментативной активности, повышенное содержание билирубина, превосходящие верхние границы нормы у ориенти-ровщиц. Как видно из табл. 2, биоэлементар-ный состав находился в референтных границах, а состав внеклеточной воды - в нижнем диапазоне нормы. Близко к этим границам было содержание общей воды. Суммарно общая и внеклеточная вода составила 77,8 %, что отражает относительное маловариабельное число, характерное для спортсменок высшей квалификации и, особенно, совокупное количество общей воды и жира в организме спортсменок.

Липиды классифицируют на основании их подвижности в электрическом поле. Можно полагать, что липиды и содержание воды определяют энергетические возможности организма спортсменок, развивающих выносливость. Необходимо отметить низкие показатели содержания липопротеидов низкой плотности (2,31 ± 0,01 ммоль/л). На этом фоне

Таблица 2

Значения системы крови, видов обмена и ферментационной активности ориентировщиц

Показатель М ± m Гемоглобин, г/л 142,4 6,9 Эритроциты, в 1 мм3 4,8 386 Лейкоциты, 10Е г/л 6,62 0,68 Среднее содержание гемоглобина в эритроците, ПГ 29,66 0,88 Средний копускулярный объем эритроцита, ФЛ 86,33 3,77 Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, г/л 346,33 2,88 Цветовой показатель крови, усл. ед. 0,89 0,031 Лимфоциты, % 30,25 6,42 Сегментоядерные лейкоциты, % 56,93 4,71 Эозинофилы, % 5,04 0,035 Моноциты, % 5,06 1,04 Палочкоядерные лейкоциты, % 2,71 1,28 СОЭ, мм/ч 6,17 1,32 Начало свертывания крови, с 93,33 1,77 Конец свертывания крови, с 139,10 1,33 Тромбоциты, 10 Е3 208,9 76,62 Фибриоген, г/л 3,18 0,024 Протромбиновый индекс, % 76,99 1,24 Гематокрит, % 41,10 1,63 Кальций, ммоль/л 2,23 0,088 Магний, ммоль/л 0,95 0,017 Калий, ммоль/л 4,05 0,28 Натрий, ммоль/л 143,55 4,20 pHжелудочного сока, усл. ед. 1,41 0,151 Базальное давление сфинктера Одди, мм рт. ст. 40,82 0,12 Молочная кислота, ммоль/л 1,2 0,25 Глюкоза, ммоль/л 4,98 0,142 Гликоген, мг % 14,67 0,075 AST, ммоль/л 0,186 0,017 ALT, ммоль/л 0,236 0,051 AST, ед./л 8,74 0,917 ALT, ед./л 13,47 3,04 AST/ALT, ед./л 0,84 0,155 Билирубин общий, ед./л 25,95 8,77 Билирубин прямой, ед./л 6,35 2,026 Билирубин непрямой, ед./л 19,60 6,748 Концентрация белка плазмы, г/л 69,90 6,04 Концентрация креатинина, ед./л 93,88 20,44 Дофамин-бетта-гидролаза, мм/мл/мин 29,08 0,468 Концентрация мочевины, ммоль/л 4,73 1,157 Триглицериды, ммоль/л 0,613 0,171 ЛПНП, ммоль/л 2,31 0,013 ЛПОНП, ммоль/л 0,31 0,008 ЛПВП, ммоль/л 1,09 0,011 Холестерин общий, ммоль/л 4,86 0,208 Бетта-липопротеиды, ммоль/л 37,12 1,61 Бетта-липопротеиды, г/л 2,87 0,215 Клеточная вода, % 40,84 0,164 Общая вода, % 63,59 2,088 Внеклеточная вода, % 22,14 0,104 липопротеиды очень низкой плотности находились в нижнем диапазоне нормы. Например, ЛПНП содержит большую часть циркулирующего холестерина и транспортирует его к периферическим тканям для формирования мембран и процессов стероидогенеза. Они взаимодействуют с рецепторами на плазматической мембране клеток печени, надпочечников и периферических тканей, включая гладкомышечные клетки и фибробласты. После взаимодействия с рецепторами ЛПНП подвергаются эндоцитозу, и компоненты ЛПНП катаболизируются в лизосомах. Образуются отдельные классы липидов, а белки разрушаются до аминокислот [4].

Концентрация глюкозы и гликогена была в референтных границах. Значения энзима ALT-аминотрансферазы, выделенной из тканей человека, присутствуют в печени, почках, скелетных мышцах, миокарде, поджелудочной железе. Можно предположить, что нагрузки спорта высоких достижений вызывают напряжение органов и соединительных тканей человека, детерминируя оптимально низкие значения экзимов.

Показатели белка плазмы находились в нижних границах нормы, а креатина – варьировали в диапазоне нормы. Значения дофа-мин-бетта-гидролазы находились в низких референтных границах, а мочевины были в диапазоне нормы.

В табл. 3 представлены показатели гормонов, ферментов, аминокислот, кровотока девушек, занимающихся спортивным ориентированием.

Содержание тестостерона мочи составило 10,72 ± 1,37 нмоль/сут. Ацетилхолинэстераза эритроцитов равнялась 257,48 ± 2,64 нмоль/л при диапазоне нормы 220–278 ед. Низкие значения выявлялись в содержании кислот (глютаминовая, тирозиновая), креатининкиназы мышц (475,74 ± 2,51 нмоль/мин/кг при норме 473–483 ед.) и креатининкиназы сердца (35,64 ± ± 1,20 нмоль/ мин/кг при норме 35,1–38,1 ед.). Комплексный фактор регуляции митоза клетки составил 4,48 ± 0,04 усл. ед. при диапазоне нормы 3,78–3,94 ед.

Из всей совокупности показателей необходимо отметить выходящие за диапазон нормы: эстрогены общие мочи, тирозиновая кислота, кровоток, фактор регуляции митоза, кровоток скелетных мышц, кровоток кожи и остальных органов, сопротивление малого круга кровообращения, время кровообраще- ния малого круга. Эти данные, с одной стороны, свидетельствуют о физиологическом напряжении гормонального и кислотного спектра в биохимических процессах в организме спортсменок, в том числе в обмене веществ, энергообразовании, повышении физической работоспособности. С другой стороны, сниженные показатели кровотока свидетельствуют об уменьшении напряжения и экономизации в состоянии относительного покоя спортсменок. Возможно, что с ростом адап-тоспособности идет специализированное распределение между звеньями функционального и метаболического состояния спортсменок. Изменение отношений кровотока в малом и большом кругах подтверждает вышеуказанную мысль.

Исходя из ранее представленных данных, можно заключить, что отдельные системные и органные звенья обследуемых были в зоне риска для организма и требовали немедленных корректировок.

В табл. 4 представлены показатели кислородтранспортной функции, сердечно-сосудистой системы и метаболического состояния спортсменок.

Установлено, что наиболее устойчивой оказалась система крови. Энергоносители обеспечивали спортсменкам адекватную физическую работоспособность. Результаты участия в универсиаде РФ подтвердили это положение (1-е общекомандное место из 19 участвующих женских команд). В то же время выявлены слабые звенья функционального и метаболического состояния (энзим ALT, дофамин-бетта-гидролаза, β-липопротеиды, ЛПНП). Индекс адаптивного напряжения системы крови был в диапазоне спокойной активации, отдельные звенья жирового обмена, а отношение AST/ALT было низкое. Содержание ацетилхолина, кислот и креатининкиназы, тестостерона мочи в нижних диапазонах находилось ниже референтных границ.

Высокие значения ЖЕЛ при низком дыхательном объеме характеризовали функцию внешнего дыхания спортсменок. Индекс Тиффно превышал референтные границы. Значения МВЛ находились выше средних показателей нормы. Время однократной нагрузки было в верхних референтных границах, а pH, объем циркулирующей крови находились выше диапазона нормы. Повышенные значения выявлялись в величинах потребления кислорода на 100 г ткани головного мозга,

Таблица 3

Показатели гормонов, ферментов, аминокислот и кровотока спортивных ориентировщиц

Показатель М ± m Тестостерон мочи, нмоль/сут 10,72 0,81 Эстрогены общие мочи, нмоль/сут 178,56 3,66 Тирозин Т4, ммоль/л 103,16 11,71 Амилаза, г/л 17,49 1,72 Ацетилхолин, нмоль/мл 80,033 1,37 Ацетилхолинэстераза эритроцитов, нмоль/л 257,48 2,64 Глютаминовая кислота, ммоль/л 0,00463 4,44444Е-05 Тирозиновая кислота, нмоль/л/мин/кг 1,36 0,022 Креатининкиназа мышц, нмоль/мин/кг 475,74 Креатининкиназа сердца, нмоль/мин/кг 35,64 Комплексный фактор регуляции митоза, усл. ед. 4,48 0,035 Кровоток миокарда, % 4,50 0,217 Кровоток скелетных мышц, % 17,81 0,208 Кровоток головного мозга, % 14,16 0,082 Печеночно-портальный кровоток, % 23,54 0,786 Печеночный кровоток, % 24,52 0,513 Кровоток кожи, % 6,72 0,042 Кровоток остальных органов, % 7,39 0,055 Кровоток миокарда, мл/мин 260,53 12,52 Кровоток скелетных мышц, мл/мин 1137,93 13,33 Кровоток головного мозга, мл/мин 828,57 4,75 Печеночно-портальный кровоток, мл/мин 1961,76 65,67 Печеночный кровоток, мл/мин 1624,88 34,07 Кровоток кожи, мл/мин 425,42 2,71 Кровоток остальных органов, мл/мин 481,33 3,56 Мозговой кровоток на 100 г ткани, мл/100 г 52,88 0,271 Кровоток на 1 г щитовидной железы, мл 3,97 0,06 Кровоток на 1 г мозговой ткани, мл 2,92 0,14 Давление спинно-мозговой жидкости, мм рт. ст. 99,87 10,35 Ширина 3-го желудочка головного мозга, мм 4,95 0,41 Сопротивление малого круга кровообращения, дин/см3с 136,33 1,28 Центральное венозное давление, мм рт. ст. 95,76 18,90 Время кровообращения большого круга, с 18,17 0,095 Время кровообращения малого круга, с 3,74 0,377 Расходуемая мощность жизнеобеспечения, кКал/кг/мин 2,42 0,49 Скорость оксигенации, мл/мин 264,21 0,337 Поверхность газообмена, м2 3580,04 40,033 Дефицит циркулирующей крови, мл 11,13 3,575 потребления кислорода миокардом, выделении СО2, содержании СО2 в венозной крови. На этом фоне индекс сосудистой проницаемости был ниже нормы, а сердечный объем находился на уровне нижних референтных границ.

Возрастающее образование СО2, повышенная ЧСС, САД во время тренировочных воздействий у спортсменок 18–22 лет свидетельствовали о наступлении утомления. Это подтверждается пересекающимися кривыми отношения МОД к О2 и СО2 (EgО2, EgCO2) при эргоспирометрии. При гипервентиляции значения коэффициента газообмена (RER) остаются повышенными (Шиллер, Оксикон-мобайл – Швейцария).

При эргоспирометрии с газовым анализатором выделяют следующие типы реакций АД на нагрузку: нормотонический, умеренногипертонический, гипертонический, гипотонический, симпатико-астенический. Исходное АД 115/70 с диапазоном 180/80 мм рт. ст. Первая ступень – 130/80–140/80, вторая – 148/90–150/90; третья – 160/90–180/100; четвертая – не более 190/100 мм рт. ст. Прирост САД у спортсменов на 1–2 ступенях функцио-

Таблица 4

Показатель	М	± m
Жизненная емкость легких, см3	4270,77	258,82
Легочная вентиляция, л/мин	6,36	0,27
Максимальный воздушный поток, л/мин	109,90	5,84
Тест Тиффно, %	93,79	1,52
Рабочий уровень потребления кислорода, %	61,17	0,55
Время однократной нагрузки, мин	9,72	1,60
Дыхательный коэффициент, усл. ед.	0,89	0,04
pH крови, усл. ед.	7,34	0,004
Объем циркулирующей крови, мл/кг	66,70	0,46
Минутный объем кровообращения, л/мин	3,99	0,91
Транспорт кислорода, мл/мин	1168,05	73,26
Потребление О 2 на 100 г ткани головного мозга, мл	4,31	0,74
Насыщение артериальной крови О 2 , %	96,89	0,82
Потребление кислорода на кг веса, мл/мин/кг	4,66	0,135
Потребление кислорода, мл/мин	245,93	11,98
Потребление кислорода миокардом, мл/мин	9,29	0,093
Индекс тканевой экстракции О 2 , мл	0,31	0,009
Выделение СО 2 , мл/мин	409,34	37,18
Суммарное содержание СО 2 в артериальной крови, %	39,08	2,49
Содержание СО 2 в венозной крови, %	61,31	0,67
Скорость продукции СО 2 , %	216,10	20,89
Индекс сосудистой проницаемости, усл. ед.	3,53	0,17
Сердечный выброс, мл	59,99	2,92
Интервал PQ, c	0,146	0,001
Интервал QT, c	0,372	0,004
Интервал QRS, с	0,097	0,002
Сокращение миокарда левого желудочка, %	63,10	4,57
АД систолическое, мм рт. ст.	108,,73	2,47
АД диастолическое, мм рт. ст.	72,62	0,65
Плотность плазмы, г/л	1049,51	1,90
Работа сердца, Дж	0,65	0,08
Концентрация креатина, нмоль/л	93,88	9,45
Скорость клубочковой фильтрации, мл/мин/1,73 м2	78,2	6,33
Скорость клубочковой фильтрации с учетом веса, возраста, пола, мл/мин/1,73 м2	87,2	8,65
Цистатин С, мг/л	1,04	0,20
Азот мочевины, мг/дл	13,00	3,33
Трансферрин, усл. ед.	385,57	90,85

Показатели функции дыхания, газообмена, электрокардиографии и метаболического состояния девушек-ориентировщиц

нальной пробы достигает 50–60 мм рт. ст., затем замедляется и допустимый уровень АД составляет 170/90 мм рт. ст. Эта относительная стабилизация САД интегрируется как умеренно гипертоническая реакция на воздействие. В контроле (20–24 года) прирост САД и ДАД на 2-й ступени равняется 190/93, а у женщин – 165/92 мм рт. ст. [9].

Интервалы и комплексы ЭКГ ориенти-ровщиц были в диапазоне нормы. Сокращение миокарда левого желудочка превышало норму. Работа миокарда была ниже референт- ных границ нормы. Расчетная скорость клубочковой фильтрации и клиренс эндогенного креатина были ниже нормы. Показатели азота мочевины находились в диапазоне нормы (6–23 мг/дм). Повышенные значения выявились в содержании трансферрина (норма 204– 380 ед). В заключение выполненного исследования необходимо отметить, что в формирующей и стабильной фазах адаптации мгновенное, многоуровневое состояние системы, органа, ткани и клетки упорядочивают расположение аминокислот в результате сложных химических реакций. Они регулируются специальными белками-ферментами в процессе биостаза. Эти белки участвуют в реакциях, обеспечивающих рост, деление клеток. Соединительная ткань детерминирует разнообразные процессы функционирования организма, ступени возможных вариантов расположения ДНК. Процесс энергоресурсов и энергосбережения находится в совокупном интегративном проявлении специальных белков, АДФ, АТФ кислот. Биохимическая упорядоченность из хаоса поисковой фазы адаптации складывается из процессов активности ферментов, АТФ к образованию аминокислот и нуклеотидов. Ферменты специализированно участвуют в обмене веществ поэтапно, детерминируя составление аминокислот в белки с помощью нуклеиновых кислот. Основы функционирования организма базируются на соединительной ткани, включающей биоэлементы, водород, углерод, кислород и азот (99 % живой материи). Соединительная ткань обеспечивает водный, жировой, углеводный, белковый и электролитный обмен.

Системообразующие функции организма спортсмена интегрируют звенья в аспекте достижения единой цели. Система общеорганизменного уровня взаимодействует в своей гармонии, составляя единство морфологии и функции в мышечной, нервной, костной, жировой и эпителиальной тканях, обеспечивая метаболизм энергообеспечения. В этой связи И. Пригожин, сформировал физико-энергетическую теорию самоорганизующихся систем, обеспечивающих обмен веществ остальным тканям. Ауксология систем отражает функции соединительной ткани. Соединительная ткань, ауксиологически изменяясь, определяет фазовый процесс адаптации, сенситивные и критические периоды онтогенеза, стрессоустойчивости и гормональной активности организма в онтогенезе