К изучению вопросов функциональных реакций организма подростков на дыхание в условиях спортивной деятельности

Проблема адаптации человека к специфической мышечной деятельности в настоящее время выступает в качестве одной из важнейших в прикладной физиологии. В этой связи весьма актуализируются вопросы повышения эффективности процесса адаптации к экстремальным условиям специфической деятельности человека, как производственной, так и особенно, спортивной, которая характеризуется предельными величинами объемов и интенсивности тренирующих нагрузок, дальнейший рост которых лимитируется физиологическими возможностями организма человека [1, 2].

В этом плане крайне актуально встает задача повышения эффективности процесса подготовки человека к напряженной специфической деятельности, оптимизации всех ее сторон, позволяющей существенно расширить диапазон адаптационных перестроек [2].

Под функциональными резервами организма понимается выработанная в процессе эволюции адаптационная и компенсаторная способность органа, системы и организма в целом усиливать во много раз интенсивность своей деятельности по сравнению с состоянием относительного покоя. Функциональные резервы обеспечиваются определенными анатомофизиологическими и функциональными особенностями строения и деятельности организма, а именно наличием парных органов, обеспечивающих замещение нарушенных функций (анализаторы, железы внутренней секреции, почки и др.); значительным усилением деятельности сердца, увеличением общей интенсивности кровотока, легочной вентиляции и усилением деятельности других органов и систем; высокой сопротивляемостью клеток и тканей организма к различным внешним воздействиям и внутренним изменениям условий их функционирования [2].

Известно, что систематические физические спортивные нагрузки являются целенаправленным воздействием на растущий организм, способствующие закреплению в функциональных системах изменений, характеризующих адаптогенный эффект, обусловливающим направленную тренировку устойчивости организма к различным экстремальным воздействиям и повышающими физическую работоспособность [1, 2].

Вместе с тем эффективность адаптации может быть значительно повышена за счет использования дополнительных функциональных нагрузок на организм в целом или на отдельные его функциональные системы, например, дыхания в покое и при мышечной работе [1]. Эти воздействия усиливают влияние тренировочных нагрузок на организм, способствуют формированию более совершенных адаптационных механизмов и повышению работоспособности. Они позволяют полнее раскрыть функциональные резервы организма спортсмена, обеспечивают интенсификацию процессов адаптации к факторам тренировочного воздействия, повышают эффективность специальной спортивной подготовки.

Произвольный контроль легочной вентиляции является одним из наиболее эффективных методов регламентации дыхания и, следовательно, методом воздействия на дыхательную функцию и организм в целом [1]. Исходя из этого на первом этапе исследований было осуществлено изучение реакций организма спортсменов на произвольное уменьшение и увеличение легочной вентиляции в условиях покоя и при выполнении мышечных нагрузок (гиповентиляция и гипервентиляция) [2]. Затем была произведена оценка влияния систематического использования в тренировке, дозированной гиповентиляции на функциональную подготовленность спортсменов пловцов.

В результате проведенных исследований выяснилось, что произвольное увеличение легочной вентиляции в условиях покоя осуществляется учащимися, занимающихся спортом довольно в широких пределах, причем как за счет учащения дыхания, так и за счет увеличения дыхательного объема. Произвольное снижение легочной вентиляции в покое осуществлялось спортсменами в несколько меньшей степени, чем ее увеличение и достигалось исключительно за счет урежения дыхательных циклов [1, 2]. Минутный объем потребления кислорода при этом несколько снижался. Одновременно отмечалось существенное увеличение показателей эффективности внешнего дыхания, а газовый гомеостаз организма характеризовался незначительной альвеолярной гипоксией и довольно заметной гиперкапнией.

Анализ регуляторных влияний показал, что естественный паттерн дыхания характеризуется минимальным их напряжением. В то же время произвольная гипервентиляция сопровождалась нарастанием напряженности в работе регуляторных механизмов и увеличением физиологической стоимости реакции организма на произвольные дыхательные маневры. Можно предположить, что произвольная гипервентиляция, сопровождаемая существенным увеличением активности дыхательной мускулатуры и неизбежным сдвигом газового гомеостаза в сторону гипокапнии, обусловливает с одной стороны усиление регулирующих влияний, прежде всего, произвольного (волевого) характера, на систему внешнего дыхания, а с другой – стремлением естественных механизмов регуляции к оптимизации функционирования аппарата внешнего дыхания [2].

Произвольная гипервентиляция, равно как и произвольная гиповентиляция, осуществляемая в процессе выполнения физической нагрузки, приводила к некоторому ослаблению межпараметрических связей, а значит и к определенному диссоциированному изменению отдельных параметров и как следствие к снижению оптимальности функционирования систем организма [1]. По-видимому, это является отражением конкурентных регулирующих влияний, с одной стороны – нейрогуморальных механизмов регуляции дыхания, а с другой – механизмов произвольного контроля легочной вентиляции.

Вместе с тем, отметим, что произвольные влияния на дыхательную функцию, вероятно, в определенной мере нарушают скоординированность деятельности различных систем организма и приводят к нарушению оптимального паттерна их функционировния. Оценка реакций организма на систематическое использование произвольного снижения легочной вентиляции при мышечных нагрузках в тренировке спортсменов-учащихся показала наличие условий относительной гипоксии и гиперкапнии. Это, вероятно, и явилось основой для формирования механизмов устойчивой адаптации к сдвигам во внутренней среде организма при существенном повышении эффективности легочной вентиляции [2]. Также нами было установлено, что систематическое использование произвольной

гиповентиляции в тренировочном процессе спортивных тренировок позволяет значительно повысить уровень аэробной производительности и максимальной физической работоспособности.