Механизмы регуляции функциональной системы, обуславливающие устойчивое развитие силовой выносливости и гипоксии у пловцов 12-17 лет

Yu.B. Korableva1, ,

A.D. Kotliarov2, ,

A.Yu. Dovnar2, ,

E.N. Sumak1, ,

A.A. Pletnev1, ,

V.A. Bayramova3, ,

Введение. Актуальность проблемы спортивного резерва обусловлена снижением спортивной результативности в десятке видов спорта, отсутствием ресурсной концепции, механизмов спортивных достижений в условиях сохранности физиологического потенциала и уровня здоровья, кадрового обеспечения, диагностирования и своевременных коррекций, и информационного освещения.

Цель – выявить особенности и механизмы регуляции специализированной функциональной системы пловцов.

Материалы и методы. Учебно-тренировочная подготовка включала 2 года занятий (12–13 лет), группа спортивного совершенствования (14–15 лет) – 2 года, максимальной реализации индивидуальных возможностей – более 2 лет. Исследование проводилось в условиях равнины в бассейне плавательного центра «Юника» (ЮУрГУ).

В работе использовался неинвазивный системный анализатор АМП (Украина), анализатор мочи (Германия), диагностическая система «Кентавр» фирмы «Микролюкс» (РФ), стресс-система «Шиллер» (Швейцария), компонентный состав тела «Танита» (Япония).

Результаты исследования и их обсуждение. Индекс массы тела юношей 12–17 лет дифференцированно составлял: 12–13 лет – 18,42 ± 0,86; 14–15 – 19,70 ± 0,62; 16–17 лет – 22,06 ± 0,94 кг/м². У девушек соответственно показатели были: 18,89 ± 0,70; 20,54 ± 0,76;

Таблица 1

Table 1

Показатели физической подготовленности юношей 12–17 лет

Physical fitness of male for young men aged 12–17

Контрольные упражнения Control test	Группа Group	Возраст, лет / Age, years			р
		12–13, n = 24	14–15, n = 22	16–17, n = 20
Бег 30 м, с 30m sprint test, s	1	5,17 ± 0,04	5,09 ± 0,09	4,62 ± 0,04	1–2, 3 ˂ 0,01
	2	5,29 ± 0,08 ˂ 0,05	5,17 ± 0,07	4,98 ± 0,05 ˂ 0,05	1–2, 3 ˂ 0,01
Наклон туловища вперед, И.П. – сидя, см Seated flexion test, cm	1	2,89 ± 0,45	3,10 ± 0,60	5,75 ± 0,70	1–2, 3 ˂ 0,01
	2	3,09 ± 0,50 ˃ 0,05	3,10 ± 0,50 ˃ 0,05	6,60 ± 0,75 ˃ 0,05	1–2, 3 ˂ 0,01
Прыжки в длину с места, см Standing long jump, cm	1	170,50 ± 2,18	177,56 ± 2,40	201,00 ± 2,30	1–2, 3 ˂ 0,01
	2	153,25 ± 1,60 ˂ 0,05	166,00 ± 1,80 ˂ 0,05	187,50 ± 2,10 ˂ 0,01	1–2, 3 ˂ 0,001
Сгибание рук в упоре лежа, раз Push-ups, reps	1	30,00 ± 1,96	29,72 ± 1,85	33,00 ± 1,80	1–2, 3 ˂ 0,05
	2	26,50 ± 0,98 ˂ 0,05	24,32 ± 1,69 ˂ 0,05	25,62 ± 0,85 ˂ 0,01	1–2, 3 ˃ 0,05
Бег 1000 м, с 1000m run test, sec	1	259,00 ± 4,20	246,50 ± 3,60	221,00 ± 8,56	˂ 0,01
	2	255,50 ± 5,20 ˃ 0,05	237,00 ± 3,95 ˃ 0,05	227,00 ± 9,32 ˂ 0,05	˂ 0,01

21,66 ± 0,79 кг/м2. Все показатели были в границах нормального питания согласно классификации Н.Д. Гольберг и соавт. [3].

Исключительно важно учитывать управляющие и моделирующие механизмы физического состояния и устойчивости. Например, значения ортокардиоинтервалографии (ОКИГ) у пловцов спринтеров (n = 12) и стайеров (n = 14) достоверно различались (р ˂ 0,01) в показателях АМО/Δх, составляя соответственно 100,52 ± 7,00 и 67,40 ± 5,80 ед. При ортостазе существенные различия выявлялись в показателях Мо (с), равняясь 1,02 ± 0,06 и 1,12 ± 0,09 (р ˂ 0,05), и Δх – 0,36 ± 0,02 и 0,46 ± 0,04 (р ˂ 0,05). Показатели ОКИГ обусловлены парасимпатикотонией или эйтонией как в покое, так и при ортостазе [8–11, 13]. По данным авторов [2], исключительно важны критерии КСУ, КПВ, отражающие степень реагирования S-отдела вегетативной нервной системы (ВНС) на ортопробу. У спринтеров КСУ оказался выше на 14 %, а КПВ была выше у стайеров на 18,50 %. Гиперсимпатикото-нический тип выражен у 30 % спринтеров, у стайеров – 14 % [1].

Сравнение показателей физической подготовленности в группах обследования (1) и сравнения (2) юношей представлено в табл. 1.

Как видно из табл. 1, после трех месяцев концентрированного развития ЛРМВ выявлены достоверные возрастные изменения скоростных характеристик. В группах обследования и сравнения также наблюдались существенные изменения (р ˂ 0,05), но менее значимые по сравнению с возрастом (р ˂ 0,01). Возрастные изменения гибкости были достоверны, а в группах – существенно не различались. В тесте «прыжки с места» различия были существенными (р ˂ 0,05–0,01). В контрольном упражнении «отжимание» в период эксперимента показатели статистически значимо изменялись (р ˂ 0,05–0,01), а в возрастном аспекте достоверно повысились к 16–17 годам (р ˂ 0,05), вероятно, благодаря средствам силовой выносливости (р ˂ 0,05). В беге на 1000 м в группе обследования показатели существенно улучшались (р ˂ 0,01) с увеличением возраста в связи с повышением специальной выносливости.

Спортивная квалификация обследуемых была соответственно с возрастом на уровне III–II разрядов, I разряда, КМС и МС. Общий объем плавания у девушек был 2, 3, 4 км. После выполнения специально подготовительных упражнений уровень лактата после разминки составлял 3 ммоль/л, после нагрузки – варьировал от 5,4 до 6,4 ммоль/л. В условиях интервального плавания, согласно возрастным и квалификационным характеристикам, происходило усиление анаэробного гликолиза, критерием которого был лактат, соответственно изменяющийся от 7,00 ± 0,32; 7,60 ± 0,34; 7,90 ± 0,39 ммоль/л. Такие тренировки проводились в блоках подготовки. У юношей 12–13 лет объем по группам соответствовал нагрузке девушек, а у юношей 14–15 лет равнялся 3,5 км, в 15–17 лет – 5 км. Нагрузки в группах сравнения были традиционными и не развивали ЛРМВ, не было воздействия и на устойчивость к гипоксии. В условиях нагрузок аэробного характера ЧСС колебалась от 135 до 145 уд./мин., аэробно-анаэробной направленности – 150–165 уд./мин. В базовом блоке в конце проводились разовые тренировки анаэробно-аэробной направленности при колебаниях ЧСС – 160–180 уд./мин. В анаэробногликолитической зоне при завершении цикла ЧСС колебалась, составляя 176–200 уд./мин. В блоке подготовки содержание лактата варьировало в диапазоне 3,2–4,0; 3,4–8,2; 7,2–14,6; 9,20–16,8 ммоль/л. Полученные показатели характеризовали анаэробную напряженность, изменение фаз адаптации, развертывание функциональных систем и метаболического и функционального состояния к работе в соревновательном блоке [14–15].

Показатели девушек, занимающихся плаванием, в возрасте 12–17 лет представлены в группах обследования (1) и сравнения (2) в базовом блоке подготовки (табл. 2).

Как следует из табл. 2, в возрастном аспекте показатели быстроты существенно улучшились. Приоритетно изменялись показатели в группе обследования относительно группы сравнения. Показатели гибкости завершили совершенствование в возрасте 16–17 лет, а изменения между группами были не существенны. В прыжках в длину с места показатели достоверно изменились как в возрастном аспекте, так и между группами. Аналогичные изменения выявлялись в контрольном упражнении «сгибание – разгибание рук в упоре лежа» и «беге на 1000 м». Можно полагать, что функциональная система ДД формирует к соревновательным условиям устойчивое состояние базовых показателей, обеспечивающих спортивную результативность и адекватное развитие юных спортсменов.

Устойчивость к гипоксии в пробе Штанге юношей составила согласно возрасту: 62,00 ± 2,29; 68,60 ± 2,37; 72,74 ± 2,26 с и достоверно возрастала (р ˂ 0,05). У девушек соответственно показатели равнялись: 55,00 ± 1,68; 58,00 ± 1,62; 62,96 ± 0,98 с. Показатели возрастали согласно возрасту (р ˂ 0,05). В пробе Генче у подростков показатели соответственно составили: 23,00 ± 0,76; 25,00 ± 0,84; 29,00 ± ± 0,89 с (р ˂ 0,05). У девушек соответственно: 21,00 ± 0,59; 23,00 ± 0,62; 26,00 ± 0,86 с (р ˂ 0,05). Жизненная емкость легких, согласно возрастным и квалификационным характеристикам юношей, равнялись: 4212,00 ± 370,00; 4570,25 ± 39,22; 4680,79 ± 37,24 см3, а МВЛ 95,60 ± 2,70; 98,64 ± 2,80; 99,40 ± 2,60 л/мин (р ˂ 0,05), дыхательный коэффициент: 1,02 ±

Таблица 2

Table 2

Показатели физической подготовленности девушек 12–17 лет

Physical fitness of female for girls aged 12–17

Контрольные упражнения Control test	Группа Group	Возраст, лет / Age, years			р
		12–13, II–III разряд / II–III rank	14–15, I разряд / I rank, КМС / CMS	16–17, КМС / CMS, МС / MS
Бег 30 м, с 30m sprint test, s	1	5,25 ± 0,09	5,12 ± 0,04	5,08 ± 0,05	1–2 ˂ 0,001
	2	5,37 ± 0,06 ˂ 0,05	5,22 ± 0,04 ˂ 0,05	5,27 ± 0,04 ˂ 0,05	2–3 ˂ 0,01 1–2 ˂ 0,001 2–3 ˂ 0,01
Наклон туловища вперед, И.П. – сидя, см Seated flexion test, cm	1	5,45 ± 0,35	6,15 ± 0,55	8,55 ± 0,86	1–3 ˂ 0,05
	2	4,89 ± 0,56 ˃ 0,05	5,40 ± 0,35 ˃ 0,05	7,50 ± 0,66 ˃ 0,05	1–2 ˂ 0,01 2–3 ˂ 0,05
Прыжки в длину с места, см Standing long jump, cm	1	161,50 ± 2,05	174,80 ± 2,30	193,00 ± 2,89	1–2 ˂ 0,01
	2	145,00 ± 1,60 ˂ 0,01	154,50 ± 1,65 ˂ 0,01	162,00 ± 1,70 ˂ 0,01	1–3 ˂ 0,05 1–2 ˂ 0,01 1–3 ˂ 0,05
Сгибание рук в упоре лежа, раз Push-ups, reps	1	21,00 ± 0,86	29,17 ± 0,65	25,32 ± 0,98	1–2, 3 ˂ 0,05
	2	18,92 ± 1,12 ˂ 0,05	22,66 ± 0,26 ˃ 0,05	27,32 ± 1,10 ˃ 0,05	–
Бег 1000 м, с 1000m run test, sec	1	277,00 ± 3,92	26,50 ± 2,90	256,50 ± 2,55	˂ 0,05
	2	291,50 ± 3,64 ˂ 0,01	288,42 ± 2,50 ˂ 0,01	285,75 ± 2,50 ˂ 0,05	˂ 0,01

± 0,02; 1,02 ± 0,03; 0,99 ± 0,04 ед. Потребление О 2 (мл/мин) было: 275,00 ± 10,02; 300,00 ± ± 12,32; 276,00 ± 14,36 (р ˂ 0,05). Время однократной нагрузки (мин) равнялось: 13,00 ± ± 0,95; 15,20 ± 0,02; 17,20 ± 0,05 (р ˂ 0,05).

Сравнение показателей системы периферической крови до и после базового блока в группах обследования и сравнения пловцов не выявило достоверных сдвигов. В возрастном аспекте наблюдалось существенное увеличение гемоглобина, с/я лейкоцитов, эозинофилов (р ˂ 0,05).

Оценка интегрального показателя орто-кардиоинтервалографии в четырех зонах интенсивности выявила соответственно следующие критерии: 30,22 ± 2,29; 5,60 ± 0,80; 20,20 ± 1,30; 30,00 ± 2,80 балла. Показатели ОКИГ адекватно отвечали на повышение мощности нагрузки. При увеличении объема напряженного плавания обнаружено уменьшение интегрального рейтингового показателя ОКИГ, усиление продолжительности интервалов R-R и других компонентов ОКИГ. Высокий показатель ОКИГ равнялся 40 баллам, средний – 30, низкий – 20. В зонах мощности 3–5 при объеме плавательной нагрузки до 30–35 % наблюдалась стабильность показателей ОКИГ, колебания кратковременны и свидетельствовали о физиологических перестройках специализированной функциональной системы. В возрастном аспекте наблюдались физиологические изменения сердечного ритма, ДП (диастолический показатель), КСУ (коэффициент симпатического ускорения), КПВ (коэффициент парасимпатического восстановления). В группах обследования по сравнению с группой сравнения в связи с разной мощностью работы наблюдалось снижение ОКИГ, средней продолжительности R-R, обусловленные балансом сердечного ритма [7].

В условиях адаптивной перестройки нагрузок 3–5 зон мощности в конце базового блока происходило снижение показателя дыхательной аритмии в границах 0,05–0,10 с, увеличение КСУ – до 4,3–4,6 %. Диастолический показатель (ДП) снижался и находился в диапазоне 37–39 %, уменьшились значения КПВ. Обнаружены в блоке базовые колебания R-R в зоне ваготонии. Вариативность составляла 0,23–0,30 с, а интегральный рейтинговый показатель ОКИГ достигал 30 баллов.

В качестве примера приводим показатели состояния пловцов-девушек 14–15 лет высокой квалификации, специализирующихся в комплексном плавании (табл. 3).

Результаты исследования не выявили достоверных изменений в группах по большинству компонентов состояния. В группе обследования приоритетно представлены по-

Таблица 3

Table 3

Показатели функционального состояния девушек групп обследования (1) и сравнения (2)

Comparative analysis of functional characteristics in female athletes of Group 1 and Group 2

Показатель (M ± m) Parameter Группа / Group Достоверность различий Level of significance 1 (n = 24) 2 (n = 23) Масса тела, кг / Body weight, kg 49,20 ± 1,82 50,00 ± 1,20 ˃ 0,05 PWC170, кгм/мин, кг / PWC170, kgm/min, kg 19,22 ± 0,56 17,20 ± 0,55 ˂ 0,05 Мышечная память после эргоспирометрической нагрузки по Вассерману, ммоль/л Post-exercise muscle memory (Wasserman), mmol/l 3,68 ± 0,12 3,56 ± 0,09 ˃ 0,05 Средняя продолжительность кардиоинтервалов, с Mean cardiac interval time, s 0,95 ± 0,04 0,93 ± 0,03 ˃ 0,05 Синусовая аритмия, с / Sinus arrhythmia, s 0,28 ± 0,03 0,29 ± 0,04 ˃ 0,05 Диастолический показатель, % Diastolic indicator, % 44,12 ± 1,52 42,90 ± 1,91 ˃ 0,05 Артериальное давление / Arterial pressure: – систолическое, мм рт. ст. / systolic, mmHg – диастолическое, мм рт. ст. / diastolic, mmHg 118,00 ± 2,50 72,00 ± 1,75 110,00 ± 2,22 66,00 ± 1,55 ˃ 0,05 ˃ 0,05 Цветная осадочная реакция мочи (ЦОРК), % Urine test, % 44,20 ± 3,68 46,30 ± 3,95 ˃ 0,05 Гемоглобин крови, мг % / Hemoglobin test, mg % 14,22 ± 2,00 12,22 ± 0,54 ˂ 0,05 Возраст, лет / Age, years 13,40 ± 0,14 13,62 ± 0,24 ˃ 0,05 Биологический возраст, балл / Biological age, score 3,22 ± 0,24 3,54 ± 0,40 ˃ 0,05 казатели физической работоспособности и содержания гемоглобина [2].

В тренировочных группах (14–15 лет) спортивного совершенствования (16–17 лет) показатели функционального состояния представлены в табл. 4.

Полученные результаты согласуются с показателями исследований А.П. Исаева и соавт. [4–6, 12].

Как следует из табл. 4, в порядке рейтинга показатели расположились: печеночнопочечный, скелетные мышцы, головной мозг. Значения звеньев гемодинамики равнялись: сердечный выброс – 65,64 ± 0,90 мл, интервал PQ – 0,15 ± 0,001 с, интервал QT – 0,37 ± ± 0,001 с, комплекс QRS – 0,25 ± 0,10 с, сокращение миокарда левого желудочка – 55,25 ± ± 0,85 %, работа сердца – 0,80 ± 0,02 Дж. Все показатели находились в границах физиологической нормы. Однако исследования кардиогемодинамики пловцов в блоке базовой подготовки выявили снижение сократительной функции желудочка в 67 % случаев, удлинение комплекса QRS – в 56 % и увеличение работоспособности – в 50 % случаев вследствие адаптивных перестроек.

Напряжение миокарда было у 25 % обследуемых, удлинение QRS и снижение сократительной способности миокарда левого желудочка без увеличения работы сердца выявлены в 15 % случаев. В ряде случаев (17 %)

отмечалось снижение сокращения миокарда левого желудочка без удлинения интервала QRS, но с повышением работы сердца. Изолированное снижение сокращения миокарда выявлено в 68 % обследований, изолированное удлинение QRS равнялось 17 %, работа сердца без изменения указанных выше параметров – у 8 % обследуемых.

Механизмы возрастных изменений системы периферической крови и метаболического состояния пловцов представлены в табл. 5.

Исходя из данных табл. 5, можно заключить, что показатели находились в референтных границах с преимуществом у 16–17-летних спортсменов. Уровень адаптивного напряжения находился в диапазоне реакции тренировки (0,32–0,51 ед.).

Изучаемые показатели белкового обмена пловцов 14–17 лет распределились в следующих границах: белок плазмы – 73,80 ± 1,11 г/л, креатинин – 106,60 ± 13,33 ммоль/л, дофамин-бета-гидролаза – 28,70 ± 0,11 нмоль/мл/мин, мочевина, ммоль/л – 5,85 ± 0,60, креатинфосфокиназа (КФК) скелетных мышц, ммоль/мин/кг – 475,90 ± 0,50, КФК сердца, мкмоль/мин/кг – 34,11 ± 0,28. Представленные показатели были в референтных границах и не различались и зависели от групп обследования и сравнения.

Липидный и водный обмен в группах обследования и сравнения у спортсменов рас-

Таблица 4

Table 4

Изучаемые показатели системы периферической крови, белкового и липидного обмена, кровотока внутренних органов в % к общему кровотоку (n = 24)

Peripheral blood measurements, protein and lipid metabolism measurements, and the organ blood flow to total blood flow ratio in % (n = 24)

Показатель / Parameter	Статистика / Statistic
	M	± m
Тестостерон мочи, мкмоль/сут. / Urinary testosterone, µmol/day	4,50	0,20
Эстрогены общие мочи, нмоль/сут. / Urinary estrogens, nmol/day	55,95	7,24
Тироксин (Т4), нмоль/л / Thyroxine (T4), nmol/L	67,70	3,26
Тирозиновая кислота, мг% / Tyrosine, mg%	1,46	0,04
Комплексный фактор регуляции митоза Mitotic regulation complex factor	4,20	0,10
Миокард (% и мл/мин) / Myocardium (% and ml/min)	4,45 и/and 2573,62	0,04 и/and 8,20
Скелетные мышцы (% и мл/мин) / Skeletal muscle (% and ml/min)	14,56 и/and 29,68	0,36 и/and 23,16
Головной мозг (% и мл/мин) / Cerebral blood flow (% and ml/min)	14,36 и/and 840,05	0,22 и/and 12,90
Печеночно-портальный кровоток (% и мл/мин) Hepatoportal blood flow (% and ml/min)	25,25 и/and 2104,40	0,18 и/and 14,50
Почечный кровоток (% и мл/мин) Hepatic blood flow (% and ml/min)	24,50 и/and 1487,85	0,16 и/and 151,24
Кровоток кожи (% и мл/мин) / Skin blood flow (% and ml/min)	6,80 и/and 430,74	0,01 и/and 0,82
Кровоток остальных органов (% и мл/мин) Other organs (% and ml/min)	8,52 и/and 506,04	0,18 и/and 55,16

Таблица 5

Table 5

Формула крови пловцов 14–15 лет и 16–17 лет (M ± m, n = 24)

Blood profile in swimmers aged 14–15 years and swimmers aged 16–17 years (M ± m, n = 24)

£5 J! S co о г S о “ P ад § s 0х к ч ° к s g §2 o~o £ о 3 й * ё ОС 3 о о О^ QX 2 2 X® о о а S О 00 О И ° о о о S о S 5        £ н § Я и “ S S О й ° 5 в    2 e S и м 5 s ® г 14–15 лет / years 1 4,01 136,00 53,50 24,36 6,32 3,03 7,28 8,48 0,46 2 4,88 145,74 57,82 27,12 7,15 4,45 7,40 6,21 0,47 16–17 лет / years 1 0,14 4,30 1,12 0,86 0,76 0,46 1,32 1,02 0,02 2 0,17 6,25 2,14 0,18 0,97 0,75 1,40 0,92 0,03 пределились следующим образом: триглицериды 1,00 ± 0,03 и 1,37 ± 0,05 (р ˂ 0,01), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) ммоль/л соответственно – 1,55 ± 0,07 и 2,29 ± 0,08 (р ˂ 0,001), липопротеиды высокой плотности – 1,34 ± 0,06 и 1,12 ± 0,04 (р ˂ 0,001), холестерин – 3,60 ± 0,09 и 4,98 ± 0,10 (р ˂ 0,01), бета-липопротеиды – 0,67 ± 0,03 и 0,82 ± 0,04 % (р ˂ 0,01), общая вода (%) – 72,60 ± 1,22 и 66,80 ± 0,45 %. За референтные границы выходили показатели общей воды (44–60 %), бета-липопротеиды (3–6 г/л) и ниже нормы (17–55 ммоль/л) в группе обследования (16,44 ± ± 1,23 ммоль/л). У пловцов 14–17 лет липидный обмен варьировал в следующих границах: холестерин (ммоль/л) – 4,50 ± 0,18; бета-липопротеиды – 21,50 ± 0,2,09 ммоль/л; ЛПНП – 2,28 ± 0,09 ммоль/л; ЛПОНП – 0,28 ± ± 0,002 ммоль/л; ЛПВП – 1,13 ммоль/л; триглицериды – 0,98 ± 0,09 ммоль/л. Показатели находились в референтных границах.

Заключение. В процессе долговременной адаптации под влиянием ДД и биоритмов состояний создаются функциональные системы, динамичные свойства, обеспечивающие совокупные регулирующие и управляющие звенья СКУ, системы энергообеспечения, психофизиологического, гуморально-гормонального состояния биологической надежности. Пространственные, временные характеристики развития и подготовленности обуславливают систему ускорений с целью получения интегративных рейтинговых показателей. Периоды регулирующего развития, управляющих воздействий обуславливают адаптационные возможности в условиях агрессивной среды. Новые концептуальные подходы, модернизированные технологии, современное оценивание и диагностирование позволяют получить банк информации, интерпретировать полученные резервы, осуществлять прогноз спортивной результативности.