Кислородтранспортные и энергообеспечивающие резервные возможности занимающихся спортивным ориентированием на заключительном этапе подготовки к соревнованиям

Актуальность работы вызвана необходимостью соотнести полученные параметры частоты сердцебиений, мощности эргоспирометрической нагрузки, объема потребляемого кислорода, эквивалента О 2 , энергетической стоимости, расхода углеводов и жиров на применяемые БТН. Это позволяло корректировать нагрузку, функциональное состояние и восстановление изучаемых систем организма спортсменов ориентировщиков.

Особенностью тренировочного процесса в подготовительном периоде являлось концентрированное развитие локально-региональной мышечной выносливости и формирование устойчивости к гипоксии. С целью профилактики перенапряжения, ускорения процессов восстановления и повышения эффективной адаптации применялись лекарственные средства (антиоксиданты, ноотропил, мелатонин, фенобут + ноотропил, мебикар + ноотропил) с учетом индивидуальных особенностей функционального и метаболического состояния. Препараты применялись по назначению врача спортивного фармаколога, диетолога.

Лабораторная эргоспирометрическая нагрузка включала четыре ступени повышающейся нагрузки (4×3 мин), мощностью 60, 120, 180, 260 Вт и числом оборотов 60 об/мин. Использовалась диагностирующая система «Шиллер» (Швейцария), позволяющая регистрировать показатели функционального и метаболического состояния в покое, при достижении АнП, максимальной нагрузки и восстановления значений изучаемых систем через 5 мин после рабочего времени. Обследованию подвергались 15 юношей в возрасте 20 лет и 16 девушек (20 лет) кандидаты в мастера спорта (70 %) и мастера спорта (30 %), чемпионы и призеры РФ, УрФО, области, универсиады.

Результаты исследования и их обсуждение. В табл. 1 представлены эргоспирометрические значения девушек-ориентировщиц на этапе заключительной подготовки к соревнованиям. Энергетическая стоимость от покоя к АнП выросла в 4,57 раза, что свидетельствует о повышении интенсивности обмена веществ. При максимальной нагрузке энергетическая стоимость по сравнению с покоем

Таблица 1

Динамика эргоспирометрических значений девушек, занимающихся спортивным ориентированием на заключительном этапе подготовки к соревнованиям

Параметр Единицы Должные Покой АнП Мах нагр Мах/долж, % АнП/Спр, % Восстановление 5 мин ЧСС 1/мин 179,33 65,33 164,33 171,67 95,67 91,67 119,33 0,58 2,25 1,33 0,50 1,58 Мощность нагрузки Вт 178,67 – 191,67 225,00 133,33 112,00 – 7,25 8,33 4,17 Объем потребляемого кислорода л/мин 2,58 0,38 1,72 1,96 81,00 70,00 0,77 0,09 0,02 0,08 0,06 0,05 Эквивалент кислорода у. е. – 26,50 25,33 25,67 – – 34,33 0,58 0,33 0,33 0,92 Энергетическая стоимость ккал/ч – 113,50 514,00 595,33 – – 250,67 6,58 8,75 9,58 10,42 Расход углеводов ккал/ч – 116,00 523,00 719,33 – – 537,33 9,67 12,33 21,17 16,25 Жир ккал/ч – 20,50 11,00 – – – – 1,59 1,42 выросла в 5,23 раза. Скорость основного обмена непосредственно связана с чистой массой тела. Показатели основного обмена у девушек ниже в связи с большей жировой массой при одинаковом весе обследуемых. Площадь поверхности тела определяет отдачу тепла и скорость основного обмена поскольку для поддержания температуры тела требуется больше энергии.

Комментируя представленные показатели в состоянии относительного покоя, следует отметить сниженные значения частоты сердцебиений (ЧСС), детерминированные БТН на выносливость. Учитывая силовую направленность нагрузок на выносливость в покое, ЧСС не доходит до уровня брадикардии, но приближается к ней. Наблюдался в покое повышенный объем потребляемого кислорода. Общий кислородный резерв организма человека колеблется от 1 до 1,5 л О 2 [1] и быстро расходуется в условиях БТН, что требует непрерывной оксигенации крови и регуляции доставки О₂ к скелетным мышцам, соединительным тканям сердца и мозга.

Эквивалент кислорода в покое находился в референтных границах. Для женщин характерен более низкий (на 7 %), чем для мужчин, уровень основного обмена [2]. Экономичность основного обмена определяет более высокую адаптоспособ-ность при воздействии неблагоприятных факторов среды. Рабочие энерготраты зависят от направленности, характера и содержания БТН.

Энергетическая стоимость в покое была достоверно выше у женщин-ориентировщиц по сравнению с мужчинами (р < 0,05). Однако при достижении анаэробного порога (АнП) и максимальной эргоспирометрической нагрузки показатели юношей соответственно превосходили девушек

(р < 0,05). Способность девушек выполнять работу за счет анаэробных источников энергии на 20 % ниже мужской [2]. В наших исследованиях еще более. При этом следует отметить, что АнП у юношей несколько выше по сравнению с девушками.

Расход углеводов у девушек в покое существенно не различались с юношами, а при достижении АнП (р < 0,001) и максимальной нагрузке (р < 0,001) значения различались с приоритетом у юношей. У девушек проявляется в аэробных условиях более высокая способность утилизировать жиры. Однако переход на утилизацию жиров означает менее экономное расходование кислорода и лимитирует выполнение работы, связанное с дефицитов кислорода. Отношение расхода жира к объему потребляемого О 2 в покое было больше у юношей (в 3,82 раза), а при АнП – в 1,79 раза. Отношение максимальных значений к должным в ЧСС, мощности нагрузки и особенно объема потребляемого О₂ доминировали у юношей. Отношения значений АнП к справочным были большими у девушек в параметрах ЧСС, мощности нагрузки и меньшими в объеме потребляемого О 2 .

Восстановление ЧСС значимо не различалось в сравниваемых группах, а показатели объема потребляемого О 2 и эквивалент О 2 превосходит у юношей (р < 0,01). Аналогично выглядели энергетическая стоимость и расход углеводов (р < 0,01).

Таким образом, в исследовании выявили специфические особенности кислородтранспортной системы и энергообеспечения девушек, занимающихся спортивным ориентированием. Это связано с большим содержанием жировой массы 8 и 16 % и меньшей активностью по сравнению с юношами. Адекватная организация и содержание тренировочного процесса, предрасположенность к систе- матическим тренирующим воздействиям и влиянием на этот процесс.

По мнению большинства ученых, максимальное потребление О 2 является одним из критериев кардиореспираторной выносливости. У взрослых спортсменов для достижения МПК требуется до 18 месяцев интенсивных нагрузок, направленных на развитие выносливости. Главным ограничителем МПК является транспорт О 2 к активным мышцам, степень утилизации свободных жирных кислот.

В табл. 2 представлены значения показателей функционального и метаболического состояния у юношей-ориентировщиков.

Как следует из табл. 2, значения ЧСС покоя у девушек и юношей не различались, а темпы прироста от покоя к АнП, максимальной нагрузки, АнП – максимальная соответственно были у девушек 2,52; 2,63; 1,04 и у юношей 2,34; 2,83; 1,21.

низма волокон, сдвиги в энергетических и нейро-гуморальной системах.

По мере выполнения функциональной пробы расход глюкозы для образования энергии резко увеличивается при достижении АнП и особенно максимальной нагрузки. Следует отметить, что количество энергии, образуемой вследствие окисления жиров, у юношей значительно выше по сравнению с девушками и зависит от количества окисленных свободных жирных кислот. Окислительные способности мышц зависят от уровней содержания в них окислительных ферментов, состава волокон и наличия О2 [2].

При максимальной физической нагрузке происходит увеличение диффузной способности по сравнению с покоем. Это связано с увеличением легочного кровотока, детерминирующего повышение максимальной скорости перфузии всех ле-

Таблица 2

Значения эргоспирометрических звеньев у юношей, занимающихся спортивным ориентированием

Параметр	Единицы	Должные	Покой	АнП	Мах нагр	Мах/долж, %	АнП/С пр, %	Восстановление 5 мин
ЧСС	1/мин	181,33	64,00	158,33	181,00	100,00	82,67	117,67
		0,33	2,00	2,83	0,83			1,50
Мощность нагрузки	Вт	218,00	–	208,33	300,00	137,67	95,67	–
		0,83		4,17	6,25
Объем потребляемого кислорода	л/мин	2,94	0,32	2,56	3,62	124,00	89,33	1,18
		0,05	0,03	0,12	0,05			0,05
Эквивалент кислорода	у. е.	–	19,33	21,33	29,67	–	–	36,33
			0,58	0,67	0,83			0,50
Энергетическая стоимость	ккал/ч	–	90,67	766,33	1127,67	–	–	376,00
			4,20	10,75	12,42			15,33
Расход углеводов	ккал/ч	–	125,67	765,67	1818,67	–	–	744,00
			12,67	11,17	60,42			19,50
Жир	ккал/ч	–	66,00	29,33	–	–	–	–
			3,92	1,00

Следовательно, степень развертывания показателей (скорость врабатывания) была значительно выше у юношей. Мощность нагрузок также превосходила у юношей. Низкий уровень ЧСС при АнП был компенсирован более высоким объемом потребляемого кислорода у юношей. При максимальной мощности нагрузки ЧСС доминировала у юношей (р < 0,01) и МПК (р < 0,001). Эквивалент кислорода достоверно выше у девушек (р < 0,01). Энергетическая стоимость в покое была выше у девушек (р < 0,01), а при АнП и максимальной нагрузке существенно преобладала у юношей (р < 0,01). Объем потребляемого О2 при максимальной нагрузке свидетельствует о том, что легочная вентиляция превышала 100 л/мин. Физическая работоспособность зависит не только от высокого МПК, но и высокого процента медленно-сокращающихся волокон. Одной из причин утомления является нарушение сократительного меха- гочных капилляров. Увеличение площади поверхности обеспечивает повышение диффузии в кровь кислорода. Тренировка на выносливость играет в этом процессе важную роль. Однако важен вклад генетических факторов и рост мышечного кровотока при энергичной физической нагрузке. При снижении ЧСС эффективность насосной функции каждого удара миокарда тренированного спортсмена на 40–50 % выше по сравнению с лицами со средней двигательной активностью [2]. Вклад ЧСС при активной физической нагрузке в увеличении сердечного выброса выше ударного объема [1]. Дополнительное увеличение сердечного выброса у ориентировщиков по сравнению с нетренированными людьми может составлять до 30–40 %, что свидетельствует о преимуществе программы подготовки в спортивном ориентировании.

Следует отметить, что систематическое выполнение физических упражнений, направленных на развитие выносливости, вызывает мышечную и кардиоваскулярную адаптацию, влияющую на эти процессы и детерминирующую обеспечение энергетическим топливом кислородом. В процессе тренировок на силовую выносливость происходит увеличение запасов гликогена, повышение эффективности биохимической адаптации, в том числе окислительной активности ферментов. Эффективная долговременная адаптация кислородтранспортной системы, физиологического состояния в условиях стресса БТН позволяют формировать фазы адаптации (поисковой, развивающей, формирующей, стабилизирующей), влияющей на спортивную результативность и избежать хронического утомления, дистресса у ориентировщиков.

Тренировка, направленная на развитие выносливости, дает возможность выполнять работу более высокой интенсивности с повышенным потреблением кислорода. Потребление кислорода может повышаться в покое, а при АнП резко увеличивается, особенно при максимальной нагрузке. Во время эргоспирометрической нагрузки возрастает диффузный объем кислорода почти в 3 раза. В покое кровь остается в легочных капиллярах дольше, чем это необходимо для полного насыщения ее кислородом. Повышение кровотока при парциальном давлении кислорода в артериальной

крови детерминирует его увеличение в соединительных тканях и скелетных мышцах.

Во время физической нагрузки мышечные волокна получают дополнительное количество кислорода и высвобождают большое количество двуокиси углерода. Увеличение температуры мышц на 2–3 °С в условиях эргоспирометрической пробы вызывает повышение доставки О 2 мышечным волокнам. Совокупность факторов детерминирует сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина в крови капилляров мышц вправо и влево.

Работа выполнена в рамках государственного проекта ПНР-5 «Суперкомпьютерные и грид-технологии в решении проблем энерго- и ресурсосбережения» (руководитель проекта доктор технических наук, профессор Л.Б. Соколинский).