Возрастные технологии, механизмы управления и регуляции звеньев специальных функциональных систем в условиях подготовки спортивного резерва

Исследования звеньев СФС вызвали необходимость изучения процессов интеграции, логистики, синергетики и системологии в сравнении групповых и индивидуальных моделей стабильности психофизиологического (ПФП) и спортивного потенциала в условиях успешной соревновательной результативности. Отдельные попытки создания индивидуальных моделей были предприняты И. ТерОванесяном, А.П. Бондарчуком, Б.Н. Шустовым, А.А. Новиковым и др. Однако модели сильнейших спортсменов были односторонними, не отражающими интегративную деятельность звеньев двигательных СФС. Пиковая фаза адаптации позволяет поддерживать состояние максимальной, специальной работоспособности не более двух недель [4]. После этого разрушается старая СФС, идет восстановление ее звеньев и формируется новая динамичная СФС, обусловливающая успешную спортивную результативность.

Организация и методы исследования. Совокупные технологии развития локальнорегиональной мышечной выносливости (ЛРМВ), формирование устойчивости к гипоксии, статокинетической устойчивости представлены в наших монографиях [9, 19]. Обследовались спортсмены видов спорта, развивающих силовую выносливость (циклические виды, противоборства, обеспечивающие скоростно-силовую, целевую точность – борьба, кикбоксинг, тяжелая атлетика). Вы- борки возрастные и квалификационные были репрезентативны и индивидуально обоснованы.

Определение компонентного состава тела проводилось на анализаторе Tanita BC-418 MA (Япония), постурологический контроль – на стабилометрической системе МБН (РФ), биохимический анализа состава мочи – на автоматическом анализаторе Clinitek Status (Германия). Использовалась портативная экспресс-лаборатория АМП (Украина) для комплексного анализа звеньев СФС. Для расчета регуляции звеньев симпатико-парасимпатических оценок регистрировалось электрокожное сопротивление – ЭКС (ЭНМГ, ЭЭГ – «Нейрософт») (РФ). Показатели центральной и периферической гемодинамики оценивались биоимпедансной установкой фирмы «Микролюкс» на основе компьютерной системы «Кентавр» (РФ). Ультразвуковая допплерография артерий головы производилась на аппарате Digi-Lite фирмы Rimed (Израиль), эргоспирометрия с дозированной физической нагрузкой – на Oxycon Mobile Pro (Германия). Статистическая обработка материала проводилась с помощью профессионального статистического анализа SPSS 15 [17].

В интервальных тренировках интенсивность в условиях формирования устойчивости к гипоксии снижается на 6 % от обычной, а МПК – до 65 %.

В условиях интегральной реактивности и резистентности организма при применении скоростно-силовых ДД и статокинетической устойчивости (СКУ) использовались релак-сационно восстановительные и реабилитационные комплексы управляющего, регулирующего и корригирующего вектора воздействия на звенья СФС (двигательные, вегетативные, психофизиологические, гормональные и иммунологические). Из средств физической подготовки применялся стрет-чинг, сочетанные физиотерапевтические, бальнеологические процедуры, специализированное питание, биохимические элементы, витамины, иммуномодуляторы. Суммарный охват обследуемых спортсменов превышал 1000 человек.

Модернизация системы подготовки, мониторинг, диагностика состояния и подготовленности, развития устойчивой долговременной адаптации, выявление двигательных способностей и интеллекта, резервов, возможностей обусловила СФС в группах обследования и традиционных технологий подготовки в группах сравнения. Поэтапно решались задачи сохранения спортивного потенциала (двигательная система с управляющими, регулирующими и контролирующими механизмами с обратной связью, переработкой информации и принятия решения). Концентрированное развитие ЛРМВ проводилось 3 раза в неделю через день и занимало согласно возрасту 60, 50, 40 %. Устойчивость к гипоксии проводилась ежедневно согласно правилам задержки дыхания.

Результаты исследования и их обсуждение. Тотальные, возрастные и квалификационные характеристики, состав компонентов тела согласуются с рекомендованными Т.Ф. Абрамовой и др. Нами [6] показано, что в подростковом возрасте 12–17 лет у спортсменов выявлено повышение времени большого круга кровообращения (27,40 ± 1,60 при норме 16–23 с), ударного объема (50,70 ± 1,87 при норме 65–68 мл), ширины 3-го желудочка головного мозга (6,40 ± 0,06 при норме 4–6 мм), рабочего уровня потребления О 2 (62,00 ± 1,70 при норме 45–60 %), времени однократной нагрузки (17,00 ± 1,50 при норме 9–10 мин), потребления О₂ на 1 кг массы тела (10,00 ± 0,67 при норме 4–6 ед.), потребления О 2 в покое (276,00 ± 18,00 при норме 200–250 мл), работы сердца (0,89 ± ± 0,02 при норме 0,70–0,80 Дж).

Рассчитаны корреляции: АД и УО (r = = 0,92), АД и МОК (r = 0,91), ФВ и амплитудой пульсации аорты (АПА) (r = 0,83), АД и ФВ (r = 0,80), АД и АПА (r = 0,74), АД и ДВА (r = 0,60). Сила связей УО и ФВ (r = 0,71), УО и АПА (r = 0,68), УО и дыхательной волны аорты (ДВА) (r = 0,66), МОК и ФВ (r = 0,77), МОК и АПА (r = 0,74), МОК и ДВА (r = 0,69).

По блокам подготовки детерминация обусловила связи между компонентами тренировочной нагрузки и значениями силовой выносливости. Концепция долговременной тканевой адаптации и механизмы двигательной СФС требуют новых интерпретаций [12, 21].

Приводим показатели звеньев аэробных возможностей у пловцов, лыжников-гонщиков и дзюдоистов трех условных весовых категорий (табл. 1).

Резервные возможности звеньев СФС обусловлены степенью утомления и обратной зависимостью этих процессов. Показатели реактивности, резистентности, переносимости нагрузок, снижения напряженности, эконо- мичности, устойчивости, стабильности и способности к переключениям, взаимозаменяемости СФС проявляются в тестирующих тренировках и интервальных методах ДД [24].

Интеграция и корреляции охватывают звенья гемодинамики, вегетативной реактивности, электроэнцефалографических показателей. Сила связей соответственно была между показателями ЭКС, высокочастотными волнами фракции выброса r = 0,86, медленных колебаний – r = 0,86, высокочастотных Р4 – r = 0,82; медленных Р3 ФВ – r = 0,76, Хитер-индексом r = –0,64.

Амплитуда и частота ЭЭГ коррелировали с показателями фракции выброса (ФВ) (дыхательные волны), частота – с абсолютной мощностью пульсации мелких сосудов (r = 0,59). Фракция выброса и Хитер-индекс обусловили сильную силу связей с БЭА и ЭКС. При этом фаза предызгнания и фаза изгнания миокарда зависели от частотно-амплитудных характеристик ЭЭГ и ЭКС конечностей. Хитер-индекс – показатель сократимости сердца, обусловленный частично-амплитудными колебаниями БЭА мозга и ЭКС, отражающий регуляцию ВНС. Усматривались связи между очень медленными волнами показателей / VLF P2, индексом напряжения, серединой спектра колебаний пульсации аорты и звеньями СФС (ЭКГ, ЭЭГ). Контролирующие функции БЭА рассмотрены K. Davids et al. [29].

Можно полагать, что звенья СФС обусловлены возрастом, полом, системой ДД, технологиями спортивной подготовки, оценочной деятельностью, диагностикой. В возрасте 17 лет у юношей и 15 лет у девушек завершается пубертатный период в условиях многолетней подготовки спортивного резерва.

В последовательном проявлении фаз адаптации наблюдается активация гормонов – катехоламинов, кортизола, ингибирование инсулина, повышение индекса стрессирован-ности, фагоцитоза, мочевины в блоках, развивающих силовую выносливость, обусловливаются механизмы восполнения запасов углеводов из продуктов белкового обмена и механизмов. Активация этих процессов может усиливать ингибирование гормонального звена иммунологической резистентности (тестостерон), отношение содержания тестостерона к кортизолу и переутомление [24].

Восстановление двигательных звеньев СФС в своей последовательности представляет интегративный процесс рецепторов, импульсов «думающих» мышц, рефлексов, мотонейронов, интеграции нейронных соединений на подкорковом и корковом уровне моторных областей мозга [23]. Процессы хемилюминесценции обусловливают интенсивность проявления перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мембранах нейтрофилов (Нф), свидетельствующих о метаболическом стрессе.

Аэробные возможности спортсменов разных видов спорта Aerobic performance in athletes of different sports

Вид спорта Sport	Жизненная емкость легких, мл Vital capacity, ml	Максимальное потребление кислорода, мл/кг/мин Maximum oxygen consumption, ml/kg/min	Максимальное потребление кислорода, л Maximum oxygen consumption, l	Максимальная вентиляция легких, л/мин Maximum breathing capacity, l/min
Спортивное плавание Swimming	4800,00–5200,00	64–70	3,40–4,20	141–150
Лыжники-гонщики Cross-country skiing	4500,00–5800,00	66–72	3,25–4,15	145–155
Дзюдо (условная легкая весовая категория) Judo (lightweight)	3980,00–4400,00	62–69	4,59–4,64	125–130
Дзюдо (условная средняя весовая категория) Judo (middleweight)	4250,00–4690,00	55–59	4,50–4,80	130–135
Дзюдо (условная тяжелая весовая категория) Judo (heavyweight)	4600,00–5200,00	49–52	5,04–5,17	125–130

Выход Нф в мышечные волокна вызывает повреждение структур, требующих реабилитацию. В условиях экстремальных нагрузок у ряда спортсменов (26 %) наблюдалось расшатывание иммунологической резистентности [19].

У спортсменов, развивающих силовую выносливость, снижается плазменный клиренс глюкозы и глюконеогенез, наблюдается увеличение средних молекул вследствие резервов метаболизма и расслабления свободных жирных кислот. Нами выявлено изменение биохимических показателей у юных дзюдоистов (16-17 лет, I разряд, КМС) под воздействием нагрузок ударного свойства двух недель. Достоверно повышались показатели КФК, средних молекул, окисление липидов, активность плазмы, мочевины. Снизились показатели потребления глюкозы. Индикаторы двигательной системы обусловливают изменения упруго-вязких свойств скелетных мышц.

В результате действия гипоксии проявляется ацидоз соединительных тканей. В частности, в верхнем среднегорье проявляется гипербарический синдром, перестройка регуляции, управление в звеньях двигательной СФС.

Энергоносители в условиях развития силовой выносливости находились в крайних референтных границах или выходили за их диапазон. Повышенные значения наблюдались в показателях: базального давления сфинктера Одди (41,50 ±2,15 при норме 35-47 мм/ч), определяющего гемодинамический эффект; триглицеридов (1,85 ± 0,05 при норме 0,551,85 ммоль/л) - ведущих звеньев энергообеспечения, липопротеидов высокой плотности -1,90 ± 0,05 при норме 0,78-1,74 ммоль/л; внутриклеточной воды - 22,50 ± 0,75 при норме 17-22 %. Ниже нормы были показатели липопротеидов очень низкой плотности (1,90 ± ± 0,08 при норме 2,35-2,43 ммоль/л), общей воды - 42,81 ± 0,85 при норме 44-60 %. Выше референтных границ были показатели общего, прямого, непрямого коэффициента Де Ритиса -1,32 ± 0,08 при норме 1,з3 ± 0,42 у.е.

Метаболическая адаптация к тренирующим, тестирующим нагрузкам обусловлена повышением кислородтранспортной способности мышц, механизмами глюкозы [15, 16].

Важным становится креатинкиназный механизм у представителей скоростно-силовых видов спорта для борцов, тяжелоатлетов, ме тателей, обусловливающий молекулярнофизиологическую основу двигательного качества быстроты [22]. Оценка энерготрат определяется количеством неорганического фосфата Нф в моче. Высокий уровень Нф выявился у 35 % представителей спортивного резерва, средний - у 50 %, низкий - у 15 % (n = 150).

Множественные корреляции, полученные между показателями спортивной результативности и интегральными характеристиками электрокардиографии, равнялись 0,72 (р < 0,05), кардиореспираторной системы - 0,69 (р < 0,05), гуморального иммунитета - 0,56 (р < 0,05), секреторного звена - 0,49 (р < 0,05). У девушек циклических видов спорта от 12-13 лет к 16-17 годам под воздействием эргоспиромет-рической нагрузки по сравнению с фоном наблюдались достоверные изменения в механизмах регуляции, объемных, частотных характеристик внешнего дыхания, вентиляционных эквивалентов и давления О₂ и СО₂, дыхательного коэффициента в покое, объемных характеристик газообмена, кислородного пульса, диастолического артериального давления (Р < 0,001). При нагрузке мощностью 140-170 Ватт в условиях аэробного порога выявлены статистически значимые сдвиги в объеме потребляемого О₂ (Р < 0,05), показателях кислородного пульса, диастолического артериального давления, объема вдыхаемого воздуха и дыхательного объема (Р < 0,01) .

Содержание ацетилхолина было маловариативным от 12 до 15 лет и затем повышалось в зависимости от содержания глютаминовой кислоты. Показатели кровотока на 100 г ткани, время кровообращения большого круга в возрастном аспекте увеличивались [19].

У девушек выявлены достоверные изменения в содержании гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, лимфоцитов, тромбоцитов, гематокрита, липопротеидов низкой плотности, общей воды, тестостерона мочи и амилазы (Р < 0,05-0,001). У девушек наблюдалось последовательное повышение фермента амилазы. Повышалось содержание триглицеридов в мышцах при сохранной активности АТФ-активируемой протеиназы, соответственно блокируя синтез жирных кислот и активируя их окисление. При интенсивном выполнении силовых упражнений ее активность снижается [1].

Существенно изменялись под воздействием эргоспиромететрической ступенчатой нагрузки (3x4 мин, 100, 160, 220, 300 Вт,

60 об/мин) от фона к аэробному порогу и максимальной нагрузке у подростков 12-13, 1415 и 16-17 лет следующие показатели: объемные, частотные, скоростные характеристики внешнего дыхания, дыхательный коэффициент, частота сердечных сокращений, вентиляционные эквиваленты давления О2 и СО2 (Р < 0,05-0,001). В условиях аэробного порога мощность нагрузки соответственно колебалась в диапазоне 136-180 Вт и вызывала достоверные изменения объемных и скоростных характеристик дыхания, систолического артериального давления, вентиляционных эквивалентов и давления О2 и СО2 в конце вдоха и выдоха (Р < 0,05-0,01). При максимальной нагрузке изменились показатели объема потребления кислорода на кг массы тела (Р < 0,001).

При нагрузке мощностью 140-170 Вт в условиях аэробного порога выявлены статистически значимые сдвиги в объеме потребляемого О₂ (Р < 0,05), показателях кислородного пульса, диастолического артериального давления, объема вдыхаемого воздуха и дыхательного объема (Р < 0,01). При максимальной нагрузке мощностью 170-190 Вт достоверно изменились показатели объема потребляемого О 2 и дыхательный объем (Р < 0,05-0,01).

Ранг выступления на соревнованиях (дзюдо, кикбоксинг) имеет стабильные связи со средним арифметическим рангом отдельной группы тестов. Это позволяет сделать вывод о том, что на спортивный результат влияет не одно какое-либо качество, а их комплексные проявления в двигательной системе управления и регуляции СФС [8, 19]. Мышцы, обусловливающие ДД в пространстве, времени и ускорений, обладают способностью сокращаться и выполнять сложные технико-тактические движения. Развивается теория динамических систем в спорте [35], модели прогноза в спорте [9, 30, 32].

Физическая работоспособность спортсменов связана со значениями ЦОРК и объемом нагрузки - средняя сила зависимости (г = 0,55; Р < 0,05), между показателями ранга спортивного мастерства (РСМ) и пробами окраски ЦОРК (г = 0,65; Р < 0,01). Выявлялся высокоразвитый путь креатинфосфатный, составляющий 40 %, средний - 50 % и 10 % - низкий. Значения цОрК у МС составил 53,40 ± 1,98, у КМС - 41,17 ± 1,35.

В этом процессе изменений звеньев двигательной, соединительной ткани у спортсменов ускоряется митоз и клеточное взаимодей- ствие [19]. Интегративный подход обусловливает регулирующие и управляющие функции звеньев СФС в условиях применения новых технологий системы подготовки спортивного резерва.

Тестирующие тренировки (ТТ) вызывали уменьшение внутримышечных запасов глика-нов в быстросокращающихся мышечных волокнах [25]. Порядок восстановления после ТТ выглядел следующим образом в звеньях СФС: показатели кардиореспираторной системы (частотные, объемные), сенсомоторные интеграции, полидинамометрические, временные параметры напряжения и расслабления мышц, обеспечивающих специальную ДД [7, 19, 27]. Большие группы мышц, задействованных в основных упражнениях, восстанавливаются медленнее по сравнению с мелкими, имеющими важное значение в ДД.

Утомление обусловило нарушение управления и регуляцию звеньев постурального контроля, полидинамометрии, требующие в дальнейшем применение восстановительнокорреляционных технологий в дни отдыха [6].

В условиях соревнований проявлялась гипоксия, активация фосфолипидов и нейтральных липидов и, как следствие, симпатоадреналовых стресс-напряжений. Антистрес-сорные гематологические звенья СФС, кисло-родобеспечивающей и защитной функций, позволяли оценивать степень напряжения, переносимость нагрузок, надежность и готовность юных спортсменов к успешному выступлению в социально значимых соревнованиях в 16-17 лет и старше [14, 28, 33].

Своевременное включение в систему подготовки восстановительно-поддерживающих блоков в блоках подготовки - в том числе средств восстановления: баня-сауна, кислородные системы, витамины, химические элементы, бальнеологические и физиотерапевтические технологии - оправдало себя [11].

Заключение. Научно-исследовательский центр спортивной науки Института спорта, туризма и сервиса Южно-Уральского государственного университета за 25 лет сформировал блоки современного инструментария для получения информации для интеллектуального анализа. Авторы подошли к построению индивидуальных моделей, исходя из мониторинга состояний и прогнозирования спортивной результативности.

Оценка стресс-напряжения проводилась в условиях социально значимых соревнований

(область, УРФО, Россия) интегральными рейтинговыми показателями, включающими психофизиологическую устойчивость: показатели кардиореспираторной системы (ЧСС, АД, ЧД), БЭА мозга, баллы САН, вегетативного индекса, ЭКС. Выявленные половые (гендерные) особенности с приоритетом у девушек по сравнению с юношами утром после пробуждения (Р < 0,05), еще более яркие изменения перед стартами (Р < 0,01) снижали степень напряжения после завершения соревнований (Р < 0,05).

Под воздействием аэробной тренировки происходит увеличение содержания миоглобина при развитии скоростно-силовых качеств, но без увеличения утилизации О 2 . Интенсивно работающие мышцы испытывают недостаток О 2 , а часть МК не может окислиться до Н 2 О и СО 2 и проявляется кислородная задолженность [31]. Жирные кислоты используются как источники энергообеспечения в скелетных мышцах и могут активировать глюконеогенез в печени [16]. Островковый аппарат поджелудочной железы секретирует инсулин, глюкагон [13, 20, 26].

Максимальный сердечный выброс (СВ) у спортсменов увеличивается во время выполнения ДД в 6–8 раз и зависит от длины соревновательной дистанции. Дополнительное увеличение СВ возможно лишь через увеличение ЧСС. Во время ЧСС и УО миокарда увеличиваются до 95 % от их максимальных уровней [6]. Повышение СВ достигает 90 %, а УО и легочной вентиляции – 65 % от своего максимума. Следовательно, ССС играет большую роль в достижении VО₂max, чем дыхательная система, поскольку утилизация О₂ организмом никогда не может быть больше скорости транспорта О 2 к тканям ССС [5].