Повышение пневмотахометрических показателей дыхательной системы в условиях гипоксической тренировки с маской для бега

V.Yu. Ziambetov, , Orenburg State University, Orenburg, Russia

Введение. Современные особенности жизнедеятельности человека, связанные с распространением вирусных заболеваний и соответствующим негативным воздействием на дыхательную систему, предъявляют все более высокие требования к укреплению здоровья. Известно, что физические показатели здоровья и возможности иммунитета в целом имеют взаимозависимость, так же как физическая подготовленность и здоровье, физически крепкий и здоровый человек менее подвержен заболеваниям, способен в большей мере сопротивляться негативным факторам [11].

Необходимость носить медицинские маски в недавнем прошлом была обязательной и нельзя полностью исключать того, что в ближайшее время такая необходимость вновь понадобится человечеству для сохранения здоровья. Опыт использования медицинских масок в повседневной жизни и деятельности показал, что некоторые люди испытывают определенный дискомфорт в результате затрудненного дыхания. Люди со слабой дыхательной мускулатурой и неразвитыми дыхательными путями часто и в повседневной жизни испытывают отдышку, нехватку воздуха и стресс.

Высокая функциональность дыхательной системы прямо влияет на возможности человека осуществлять свою деятельность длительное время без потери производительности. на общую работоспособность. Выносливость является важным качеством для каждого гражданина-работника, показателем качества жизнедеятельности и здоровья в целом [3]. Также считаем, что работу по подготовке работников к профессиональной деятельности в данных условиях необходимо осуществлять уже на этапе получения ими профессионального образования [12, 14]. Это будет иметь значение для совершенствования методики военно-прикладной физической подготовки в противогазе юношей допризывного возраста, что является также актуальным на современном этапе. В связи с этим автор также надеется. что данная работа будет иметь и некоторую степень социальной значимости.

Анализ современных научных публика-ций указывает на то. что ведущие ученые и специалисты в области спортивной медицины. физической культуры и спорта в последнее время большое внимание уделяют развитию кардиореспираторной системы, повышению ее функциональных возможностей, которые должны влиять на показатели физической подготовленности и здоровья в целом [1, 4, 16. 17]. Результаты их работы показывают. что большие возможности для развития дыхательной системы предоставляет физкультурно-спортивная деятельность. Несмотря на большую работу ученых в данном направлении. мы считаем, что на современном этапе недостаточно внимания уделяют иссле-дованиям. направленным на развитие пневмо-тахометрических показателей дыхательной системы и их влияние на работоспособность. Мы предполагаем, что применение маски для бега на занятиях по физической подготовке будет способствовать развитию дыхательных мышц и проходимости дыхательных путей, эффективность которых повысит функциональность кардиореспираторной системы, что. в свою очередь, повысит показатели общей выносливости.

Цель исследования - оценить влияние физической подготовки в маске для бега на развитие пневмотахометрических показателей дыхательной системы и их влияние на развитие выносливости. Задачи исследования - повысить пневмотахометрические показатели дыхательной системы с помощью гипоксической тренировки с маской для бега, оценить их влияние на работу сердца и выносливость человека в целом. Мы считаем, что эти данные также позволят нам косвенно оценивать состояние здоровья.

Материалы и методы. Работа проводилась со студентами университета в двух группах по 34 человека (юноши), исходные функциональные и биометрические показатели которых были почти равными. Исследование осуществ.тялось в течение 7 месяцев. Со студентами контрольной группы работа велась в соответствии с принятой рабочей программой. а для развития кардиореспираторной системы и выносливости использовался жилет-утяжелитель. Вес жилета подбирался строго индивидуально в зависимости от физической подготовленности студента и составлял от 10 до 18 кг. Студенты контрольной группы вьшолняли такие же упражнения, которые выполнялись студентами в экспериментальной группе, но с жилетом.

В образовательный процесс экспериментальной группы внедрялись элементы гипоксической тренировки с использованием маски д.ля бега на занятиях по физической культуре. Планирование гипоксической тренировки с маской для бега было несложным, потому что в содержание занятий экспериментальной группы входили почти те же упражнения, что и на обычных занятиях, но с использованием маски [2. 6. 7]. Главное отличие заключалось в объеме физической нагрузки непосредственно с маской и в структуре некоторых упражнений. где полноценные движения мешала сделать непосредственно маска для бега. Физические упражнения с маской (ходьба, бег. прыжки, лазания и преодоление элементов импровизированной полосы препятствий, эстафеты, общеразвивающие упражнения и упражнения с инвентарем, с массой собственного тела, на тренажерах) не занимали всего учебного времени, отведенного на занятие, их количество и длительность зависели от содержания и интенсивности физкультурноспортивной деятельности. Также необходимо отметить и то. что применение маски было не строго обязательным в случае ухудшения самочувствия. студент четко знал, что в любой момент он может ее снять. По результатам опроса студентов это было одним из важных условий, потому что по данным анкетного опроса около 47 % испытуемых на первона-чальном этапе испытывали психоэмоциональные переживания и беспокойство при нехватке воздуха, вызываемой сопротивлением клапанных элементов маски. Занятия проводились в одинаковых условиях (стадион, легкоатлетический манеж, спортивный зал) на протяжении 7 месяцев. 2 раза в неделю. Преимущество отдавалось применению беговых упражнений (около 55 % от всех физических упражнений).

Методика пневмотахометрии с использованием пневмотахометра позволяла нам по-лучить показатели, на основании которых мы оценивали влияние экспериментальной работы на дыхательную систему. Для определения показателей общей вьшосливости применялся тест Купера, а для определения показателей скоростной выносливости - бег на 300 м. чтобы оценить развитие выносливости более подробно [9. 15, 18]. На основании показателей, полученных нами по результатам применения пробы Флака. мы оценивали влияние эксперимента на развитие сердечной мышцы. При использовании пробы Флака нами использовался манометр [8, 10]. Статистический анализ показателей проводился с применением программы Microsoft Excel 2010.

Мы считаем важным отметить то. что исследователи. желающие повторить данный эксперимент или развить его. должны пом-нить не только о требованиях безопасности при организации гипоксической тренировки, но и о том. чтобы испытуемые обладали тео-ретическими знаниями в данной области и четко осознавали суть, значимость проводимой работы [5]. Также данный эксперимент противопоказан людям с ограничениями в состоянии здоровья и хроническими заболеваниями. Четкий педагогический контроль и обучения студентов навыкам самоконтроля очень важны в данной работе. Иначе это может негативно отразиться не только на всем исследовании, но и. по мнению некоторых, выйти за рамки требований к организации медико-биологических исследований и Хельсинской декларации [13].

Результаты. Пневмотахометрические показатели определялись в начале эксперимента (I этап) и в конце (II этап). Как и предполагалось, пневмотахометрические показа- тели у студентов экспериментальной группы в результате гипоксической тренировки с маской для бега стали выше, чем у студентов в контрольной группе (см. таблицу).

По данным из таблицы видно, что в экспериментальной группе пневмотахометрические показатели при вдохе повысились на 0.9 л/с в среднем, при выдохе - на 1.1 л/с. а в контрольной группе повышение при вдохе составило только 0.2 л/с. при выдохе - на 0.3 л/с.

эффективно, как свидетельствует инструкция к маске для бега. Эксперимент показал, что для эффективного развития беговой выносливости недостаточно развития дыхательной системы и сердца с помощью маски для бега. Для эффективного развития выносливости необходимо развивать и опорно-двигательный аппарат, например, как это показали тренировки контрольной группы с жилетом-утяжелителем.

Показатели развития кардиореспираторной системы и результаты развития выносливости (М ± m, п = 68)

Cardiorespiratory system indicators and endurance performance outcomes (M ± m, n = 68)

По результатам пробы Флака в экспериментальной группе показатели улучшились на 2.5 уд./мин. а в контрольной группе - только на 0.6 уд./мин.

А в беге на выносливость, несмотря на более высокие показатели в развитии кардиореспираторной системы в экспериментальной группе, результаты ниже, чем у контрольной группы. В беге на 300 м улучшение в экспериментальной группе составило 3.2 с. в тесте Купера - 207 м. а в контрольной группе в беге на 300 м показатели улучшились на 4,1 с. в тесте Купера - 229 м.

Повышение объемной скорости вдыхаемого и выдыхаемого воздуха мы объясняем увеличением силы дыхательной мускулатуры в результате работы легких под нагрузкой, оказываемой сопротивлением системы клапанов на маске. Повышение показателей пневмотахометрии свидетельствует о том. что ги-поксическая тренировка в маске для бега способствовала развитию дыхательной системы. Также стало известно, что данный тип тренировки оказал эффективное воздействие на развитие сердечной мышцы и работу сердца.

Развитие кардиореспираторной системы положительно повлияло на показатели общей и специальной выносливости, но уже не так

Данное исследование не претендует на то. чтобы быть законченным. Развивая данное исследование, можно изучить влияние данного эксперимента на параметры кровеносной системы, измерить количество эритроцитов в крови, определить изменения показателей максимального потребления кислорода, жизненной емкости легких, влияние на нервно-психическую устойчивость человека к деятельности в условиях загрязнения воздуха (с респиратором), а также провести другие исследования.

Заключение. Таким образом, использование гипоксической тренировки с маской для бега значительно повышает пневмотахометрические показатели дыхательной системы за счет развития дыхательной мускулатуры. Систематическое использование маски при физических нагрузках эффективно развивает кардиореспираторную систему, но, как показало исследование, ее развитие не обязательно станет гарантией эффективного развития выносливости, особенно в беговых упражнениях. При соблюдении рекомендаций опыт данного исследования может эффективно применяться в сферах, где развитие системы дыхания имеет большое значение для повышения результатов деятельности специалистов (спасатели, военнослужащие), а также при физической реабилитации, лечебной физической культуре и в медицинских исследованиях. Исследование вносит вклад в развитие теории и методики физической культуры и спорта.