Показатели адаптации организма спортсменов и факторы, способные лимитировать их работоспособность в процессе тренировки в среднегорье

Изучение особенностей адаптации сердечно-сосудистой и дыхательной систем спортсменов к физическим нагрузкам в среднегорье и динамики изменения ее под влиянием продолжительной тренировки имеет важное значение при решении проблемы подготовки спортсменов к соревнованиям в горах[1].

Известно, что в среднегорье способность человека к продолжительной мышечной деятельности заметно понижается (от 4 до 32%, по данным разных авторов). Это приводит к снижению спортивно-технических результатов, особенно в видах спорта, связанных с выносливостью.

Данная работа была проведена с целью выяснить факторы, лимитирующие работоспособность спортсменов в среднегорье, и влияние продолжительной тренировки на характер адаптации аппарата дыхания и кровообращения.

В работе были поставлены задачи: определить особенности адаптации аппарата кровообращения п дыхания спортсменов к стандартной работе различной интенсивности в среднегорье по сравнению с равниной; проследить за динамикой изменения приспособляемости указанных функций под влиянием продолжительной тренировки в среднегорье; изучить адаптацию аппарата кровообращения п дыхания спортсменов к тренировочным нагрузкам и соревнованиям в среднегорье. В работе принимали участие С.И. Архаров, Е.И. Дмитриев, В.Г. Хволес.

Работа проводилась на экспериментально-тренировочном сборе на высоте 2200 м в горах Тянь-Шаня в течение 67 дней с группами бегунов на средние, длинные и сверхдлинные дистанции, боксеров и гимнастов. Всего 38 человек от 16 до 27 лет - мастеров спорта и перворазрядников. В качестве тестирующей нафуз- ки использовалась работа на велоэргометре мощностью от 600 до 1900 кгм/мин, каждая продолжительностью 3 мин, со скоростью 60 об./мин, с интервалом отдыха 2 мин. В процессе работы и интервалах отдыха регистрировались показатели сердечно-сосудистой (ЭКГ, фонокардиограмма, артериальное давление - АД) и дыхательной систем (оксигенация, частота дыхания, МОД, коэффициент использования 02, потребление 02 и выделение С02). 11а 20 спортсменах (бегунах на средние дистанции, боксерах и гимнастах) проведено 72 исследования.

Продолжительность этого сбора давала возможность по- новому подойти к планированию тренировочного процесса. Весь период пребывания спортсменов в среднегорье условно был разбит на несколько этапов: период активной акклиматизации; выполнение контрольной тренировочной недели; дальнейшее увеличение объема и интенсивности работы; повторение контрольной тренировочной недели; подготовку и участие в соревнованиях (основных).

Оценка тренировочных занятий и соревнований спортсменов в среднегорье основывалась на изучении острого воздействия нагрузок и протекания восстановления. Исследовались показатели дыхания 1! кровообращения: частота пульса, АД, ЭКГ, частота дыхания, легочная вентиляция и газообмен.

Первое исследование в среднегорье с использованием стандартной велоэргометрической нагрузки различной мощности было проведено на 10-й день пребывания после исчезновения всех острых явлений начального периода акклиматизации. Тем не менее в состоянии покоя в среднегорье, в отличие от равнины, у спортсменов наблюдалось повышение потребления О, (420 ± 2,0 мл), легочной вентиляции (11,7 ± 0,9 л), процента утилизации 02 (5,2 ± 0,27), систолического давления (121 ± 3,9 мм рг. ст.), кислородного пульса (6,10 ± 0,39); на равнине у бегунов соответственно 330 ± 4,4; 7,9 ± 1,0; 4,26 ± 0,13; 106 ± 4,9; 4,5 ± 0,52. ЧСС и дыхания существенно не изменялась.

Адаптация сердечно-сосудистой и дыхательной систем к стандартной работе в среднегорье протекала по-иному, чем на равнине. Существенное влияние на характер приспособляемости оказывала мощность работы. Так, работа небольшой мощности (600 кгм/мин) выполнялась спортсменами в среднегорье с большим напряжением всех изучаемых показателей дыхания и кровообращения, чем на равнине; различия статистически достоверны (р > 0,05; табл. 2).

Таблица 2

Показатели дыхания и кровообращения спортсменов на последней минуте работы мощностью 600 кгм/мин на разных этапах тренировки

Показатель

Вид

спорта

Равнина

Среднегорье, дни

М ± m

10-15-й M ± m

55-65-й M ± m

Потребление кислорода, мл STPD

Бег

1334 ± 10,5

1570 ±38,0

1405 ±36,0

Бокс

1480 ±4,00

1640 ±31,0

1400 ±32,0

Процент утилизации кислорода

Бег

5,3 ±0,25

6,4 ±0,35

6,52 ±0,19

Бокс

5,9 ±0,27

6,7 ±0,18

6,56 ±0,16

МОД, л BTPS

Бег

27,8 ±2,2

35,3 ±2,1

23,9 ± 1,0

Бокс

29,2 ±1,07

34,6 ±0,7

29,7 ± 1,03

Ритм сердца за 1 мин

Бег

86 ±1,0

93 ± 2,0

96 ± 3,7

Бокс

108 ±3,0

110 ±4,0

108 ±3,8

Систолическое давление, мм рт. ст.

Бег

136 ±2,8

147 ±5,9

146 ±2,8

Бокс

138 ± 7,2

167,5 ±6,9

157 ±4,4

Кислородный пульс, мл/уд.

Бег

15,5 ±0,72

15,10 ± 0,69

13,3 ±0,72

Бокс

15,5 ±0,72

15,10 ± 0,69

13,3 ±0,72

Насыщение

артериальной крови 02, %

Бег

94,7 ± 0,77

85,1 ± 1,60

84,2 ± 1,26

Бокс

93,8 ±1,58

81,7 ± 1.92

87,4 ±1,5

По мере увеличения мощности работы, начиная с 1600 кгм/мин, отмечалось снижение потребления кислорода и ЧСС по сравнению с величинами, полученными при аналогичной работе на равнине (в среднегорье: потребление 02 - 2840 ± 14,7 мл; ритм - 158 ± 5 в 1 мин; на равнине - 3120 ± 15,3; 174 ± 4 соответственно). При этом проценте утилизации 02, систолическое давление значительно превышало данные равнины (5,65 ± 0,175; 210 ± 9,8 мм рт. ст. против 4,67 ± 0,47; 191 ± 7 мм рт. ст.), в то время как минутный объем дыхания не повышался. Наряду с этим гипоксемия усугублялась (оксигенация снижалась на 20-29%, на равнине - 6-10%), ухудшалась приспособляемость ССС (реакция АД из нормотонического типа переходила в атипический - 70% наблюдений), появлялись признаки ухудшения адаптации сердца (экстрасистолическая аритмия в 40% наблюдений и нарушение проводимости).

Адаптация аппарата дыхания и кровообращения к тренировочным нагрузкам осуществлялась также при значительном ухудшении времени пробегания стандартной дистанции в среднегорье, определялось возрастание показателей внешнего дыхания, энергетической стоимости работы, кислородного пульса, величины систолического давления (табл. 3).

Контрольные тестирования, проведенные тренером С.И. Архаровым, показали, что за период сбора не удалось достичь базального 1 уровня при контрольной работе (10 к 400 м с интервалом отдыха в тихом беге 3 мин).

Еще большая разница во времени, показываемом спортсменами на равнине и в среднегорье, наблюдалась в беге на 1000 и 2000 м.

Если в беге на 1000 м разница составляет 8-12 с, то в беге на 2000 м доходит до 40 с, причем небезынтересна и реакция ССС. Величина пульса во всех случаях значительно выше в среднегорье. Объективные показатели восстановления пульса к 3 мин в среднегорье идентичны тем же показателям на равнине. Разница лишь в том, что на равнине спортсмен готов к выполнению следующей пробежки без снижения запланированной скорости, а в среднегорье для достижения заданной скорости требуется более значительный отдых. Так, если в переменном беге на 400 м усилия, прилагаемые спортсменами для поддержания заданной скорости бега, достигали цели и работа переносилась вполне удовлетворительно, то в беге на 1000- и 2000-метровых отрезках спортсмены на финише выглядели крайне утомленными, несмотря на посредственные показатели. Увеличение времени отдыха между пробежками не давало желаемых результатов.

Реакция сердечно-сосудистой и дыхательной систем спортсмена К. в беге на 1200 м

и;

Этап

иссле

дования

Время,

мин

Потребление кислорода, мл БТРО

Процент

утилиза

ции

о2

мод,

л

ВТРЭ

Частота

дыхания

за

1 мин

Кислородный пульс

Ритм

сердца

за

1 мин

АД,

мм

Потребление 02 на 1 кг массы тела

Равнина

3,17

2300

3,61

70

44

13,2

174

185/50

32,6

10-й день акклиматизации

3,55

2900

3,67

102

36

17,9

150

190/70

37,8

40-й день акклиматизации

3,17

3200

4,1

107

42

16,1

198

165/40

45,3

Подобная направленность сдвигов в реакции сердечнососудистой и дыхательной систем была получена при исследовании мышечной работоспособности человека на больших высотах в Гималаях, когда при легкой и умеренной велоэргометрической нагрузке потребление 02 увеличивалось, а при повышении нагрузки уменьшалось. Низкая и умеренная интенсивность работы влекла за собой относительную гипервентиляцию, а усиление ее - относительную гиповентиляцию, с увеличением высоты сердечный ритм был выше при легкой и умеренной работе, тогда как максимальный ритм при тех же условиях значительно понижался - 192 на уровне моря и 135 в работе интенсивностью 900 кгм/мин на высоте (Р1ауха, 1964).

Та же направленность сдвигов в наших исследованиях была получена на средних высотах только в работе значительно большей интенсивности.

В дальнейшем, наряду с повышением объема и интенсивности тренировочных нагрузок, которые к 30-40-му дню приблизились к нагрузкам в базальных условиях, отмечалось повышение спортивной работоспособности. У ряда спортсменов работоспособность к концу сбора приблизилась к равнинной, отличаясь от последней лишь на 4-6% (см. табл. 3).

Произошли определенные изменения в ряде показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем спортсменов в состоянии покоя, особенно у бегунов на средние дистанции; потребление 02 приблизилось к величинам, имеющим место на равнине, снизился МОД, но процент утилизации 02 возрос и дыхание стало более эффективным (у боксеров до 5,7 ± 0,29, у бегунов до 5,45 ± 0,55), несколько понизилось систолическое давление, оставаясь, однако, еще выше равнинного, снизилась величина кислородного пульса.

Изменился и характер адаптации организма спортсменов к нагрузкам. Как показали динамические исследования в контрольных тренировочных занятиях бегунов на средние дистанции и боксеров, расширился диапазон интенсификации сердечно-сосудистой и дыхательной систем спортсменов на тренировочные п соревновательные нагрузки, возросли «потолки» всех изучаемых показателей дыхания п кровообращения: максимальный ритм сердца; потребление 02 (как общее, так и на 1 кг массы тела), МОД, кислородный пульс, процент утилизации кислорода (табл. 4). Существенно изменилась и переносимость тренировочных нагрузок: стало легче дышать при нагрузках, исчезли жалобы на тяжесть и боль в ногах и др. ЭКГ-исследования показали, что улучшалась адаптация сердца к тренировочным нагрузкам, несмотря на возрастание их объема и интенсивности.

Если на первых этапах тренировок у 40% спортсменов имели место те или иные признаки нарушения функционального состояния сердца, то в дальнейшем у большинства они нормализовались. Улучшилось течение восстановительных процессов.

Динамические наблюдения за характером адаптации спортсменов к стандартной работе различной интенсивности выявили, что по истечении двух е половиной месяцев тренировки в среднегорье работу умеренной интенсивности спортсмены стали выполнять только по отдельным показателям примерно с таким же, как и на равнине, напряжением вегетативных систем (см. табл. 2).

Адаптация к работе большой интенсивности осуществлялась иначе, чем на равнине. Отмечалась экономизация функций организма спортсмена к работе: при возрастании процента утилизации кислорода и уменьшении МОД и кислородного пульса абсолютное и относительное (на 1 кг массы тела) потребление 02 снижалось (см. табл. 3).

Проведенные исследования показали, что, по-видимому, не следует ожидать даже после очень продолжительной тренировки в среднегорье полной адаптации к высоте всех вегетативных систем при больших физических напряжениях, имеющих место на равнине.

Па основании собранных материалов можно дать некоторые рекомендации о подготовке бегунов к ответственным соревнованиям в ереднегорье:

  • • Перенос методики тренировки из обычных условий в среднегорье не может дать ожидаемых результатов. Необходимо увеличить интервалы отдыха как внутри каждой серии бета, так и между сериями.
  • • В соревновательный период тренировки следует обратить особое внимание на повышение интенсивности тренировочной работы, что, в свою очередь, невозможно сделать за столь короткий срок без соответствующего фундамента горной подготовки.
  • • Для достижения работоспособности, показанной на уровне моря, сроки пребывания в среднегорье должны быть не менее 40- 30 дней.

Таблица 4

Динамика показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем спортсменов на 3-й мин стандартной работы мощностью 1600 кгм/мин в процессе тренировки в среднегорье

Показатель

Бегун А.

Боксер Б.

Рав-

нина

Среднегорье, дни

Рав-

нина

Среднегорье, дни

10-й

31-й

58-й

13-й

40-й

66-й

Потребление 02, мл STPD

3060

2300

2680

2450

3130

2550

2740

2000

МОД, л BTPS

65

67

68

55

75

72

77

60

Процент утилизации 02

5,45

6,13

5,52

6,24

4,8

5,69

5,98

4,58

Ритм сердца за 1 мин

155

138

123

125

186

172

181

167

Кислородный пульс

21,09

20,98

21,89

19,56

17,31

14,85

15,07

12,00

Систолическое АД, мм рт. ст.

190

200

180

220

170

240

205

190

Оксигенация

91

59

66,5

51

88

55

56

61

Паши дальнейшие исследования были проведены совместно с II.И. Волковым и Э.М. Матвеевой в условиях соревновательной деятельности на высоте 2200 м продолжительностью 30 дней на 16 спортсменах высокой квалификации.

Проведенные исследования в динамике на протяжении трех недель тренировочной и соревновательной деятельности показали следующее.

В период «острой» акклиматизации в первую неделю пребывания на высоте 2200 м максимум аэробной способности у спортсменов снизился в среднем на 19,5%. После двух недель тренировки и участия в соревнованиях в условиях среднегорья величина снижения максимума потребления уменьшилась до 14%, что точно коррелирует с изменениями предельного времени работы на велоэргометре (табл. 5).

В табл. 5 суммированы данные, характеризующие изменения работоспособности у представителей разных видов спорта. Наибольшее падение максимума аэробной способности в первую неделю пребывания в среднегорье на высоте 2200 м обнаруживается у представителей стайерских видов спорта (шоссейные велогонки, бег на длинные дистанции).

Показатели работоспособности у представителей разных видов спорта в условиях среднегорья*

Показа-

тель

Велотрек

Велошоссе

Гребля

Бег

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

t|im> мин

14,3

11,8

11,8

16,0

11,9

13,6

13,0

11,8

12,6

12,0

10,5

11,3

13,0-15,0

10,6-13,2

10,5-12,5

13,5-17,2

11,2-13,2

13,0-14,5

12,0-14,1

11,0-12,7

12,0-13,2

11,2-14,2

9,0-12,0

9,8-12,8

VC>2max>

мл/к г/ мин

64,1

54,0

52,2

74,4

56,7

65,2

60,5

52,7

53,8

72,0

56,6

65,8

54,9-72,2

45,0-65,3

45,6-59,0

80,6-70,0

60,2-52,0

70,0-62,5

68,3-54,3

57,5-47,8

55,0-52,2

73,4-67,5

58,0-51,6

69,0-62,0

V, л/мин

136,5

135,1

126,0

148,5

131,3

161,4

155,3

151,4

159,6

148,4

133,5

159,7

119-159

113-153

114-139

122-198

97-184

142-186

151-159

146-157

146-173

133-173

122-144

180-125

Макси- мальный пульс, уд./мин

180

188

170

180

184

170

167

204

171

182

186

175

167-200

168-198

162-185

176-182

174-198

167-176

162-172

198-210

167-176

176-194

178-198

166-182

Макси- мальный О 2-пульс, мл/уд.

29,3

23,7

25,0

31,0

23,1

28,8

30,5

21,5

26,1

24,6

19,5

23,7

25,0-31,5

20,5-29,1

21,1-27,0

26,7-35,0

20,6-25,5

27,7-30,0

28,5-32,5

20,5-22,5

25,2-27,0

21,8-28,6

16,0-21,2

20,6-26,8

Показа-

тель

Велотрек

Велошоссе

Гребля

Бег

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Ехс. С02, л/мин

1,82

1,80

1,32

1,67

1,46

1,85

1,80

1,85

2,15

1,05

1,32

1,54

1,40-2,27

1,43-2,06

1,13-1,42

1,41-2,10

1,08-1,71

1,46-2,07

1,62-1,98

1,84-1,87

1,95-2,35

0,61-1,61

1,13-1,49

0,89-2,48

рл/с170,

кгм/мин

1562

1318

1667

2190

1797

2022

1925

1605

1865

1660

1362

1664

1310-2300

980-1380

1225-2180

1820-2740

1630-2210

1730-2350

1920-1930

1570-1640

1690-2040

1460-1880

1250-1520

1400-1720

Граница

выносливости,

л/мин

3,01

2,19

2,73

2,84

1,75

2,17

2,52

2,50

2,92

1,96

1,56

1,54

2,47-3,50

1э95-2,60

2,20-3,20

2,20-3,50

1,30-2,40

1,30-3,07

2,05-3,10

2,35-2,65

2,55-3,30

1,30-2,30

1,20-2,00

1,10-2,05

ПАНО,

л/мин

2,55

1,66

2,12

3,12

1,70

2,10

1,90

1,30

1,40

1,67

1,30

1,37

2,00-3,55

1,40-2,10

1,60-2,70

2,20-3,90

1,20-2,20

1,30-2,40

1,40-2,40

1,20-1,40

1,40-1,40

1,30-2,10

1,15-1,62

1,20-1,50

* Приведены средние значения и размах вариаций: 1 - в Москве, 2-1-я неделя на высоте 2200 м, 3 - 3-я неделя на высоте 2200 м.

Если судить по изменениям «излишка» выделяемой С09, анаэробная способность спортсменов на высоте Мехико-Сити остается практически одинаковой, однако в связи с уменьшением аэробной способности уровень 02-иотребления, при котором начинает увеличиваться скорость анаэробной продукции (показатель порога анаэробного обмена - НАНО), значительно снижается.

Уровень легочной вентиляции, соответствующий максимуму О,-потребления, изменился незначительно: в первую неделю снизился в среднем на 7%, а на третьей неделе увеличился на 1%. Снижение максимума аэробной способности на высоте обусловлено главным образом уменьшением сердечной производительности. При этом отмечаются изменения и показатели внешнего дыхания (табл. 6). Величина максимального 02-пульса, косвенно характеризующая ударный объем сердца, в первую неделю уменьшилась на 26,3%, в третью - на 15,5%. Показатель «границы выносливости», характеризующий уровень 02-потребления, при котором достигается максимальный ударный объем еердца, в период «острой» акклиматизации снижается на 23%, на третьей неделе пребывания на высоте этот показатель снижен на 5,3%.

Таблица 6

Динамика показателей внешнего дыхания гребцов на разных этапах тренировки в среднегорье

День

ЖЕЛ, л

ЖЕЛ,

в % к должной

Пневмотахо-

метрия

МВЛ

Сила выдыхательных мышц, мм рт. ст.

мощность выдоха, л

В %

к должной

МОЩНОСТЬ

вдоха, л

фактическая, л

В %

к должной

6-7-й

Средняя

5,945

117,5

5,59

87,2

6,53

211,4

146,2

156,3

Предел

колебаний

  • 7,7-
  • 4,2
  • 133-
  • 100
  • 7,5-
  • 4,0
  • 108-
  • 82
  • 9,3-
  • 4,0
  • 303-
  • 167
  • 194-
  • 106

190-96

14-й

Средняя

6,270

124,4

5,8

83,2

7,71

223,3

158,7

176,8

Предел

колебаний

  • 8,14-
  • 4,6

141-

Иг

  • 8,1-
  • 4,5
  • 92-
  • 77
  • 9,3-
  • 5,2
  • 325-
  • 189
  • 208-
  • 139

290-120

Примечание. ЖЕЛ жизненная емкость легких; МВЛ максимальная вентиляция легких.

В период «острой» акклиматизации уровень 02-потребления на «критической» скорости несколько снижается, и это компенсируется усилением анаэробной продукции энергии. В дальнейшем в процессе акклиматизации и тренировок анаэробные сдвиги при беге на «критической» скорости постепенно уменьшались.

В условиях среднегорья снижение работоспособности обусловлено главным образом падением аэробной способности спортсменов. В наибольшей мере падение максимальной аэробной способности зависит от уменьшения сердечной производительности. Эффективность процесса тканевого дыхания не лимитирует аэробную способность человека в условиях среднегорья. Наибольшее снижение спортивных достижений наблюдается в тех видах спорта, где спортсмену требуется проявить максимум аэробной способности.

  • [1] Изучая подготовку спортсменов в горных условиях, очень важно помнить о классификации уровня высоты гор: - низкогорье - от 600 до 1200 м над уровнем моря; - среднегорье - от 1300 до 2500 м над уровнем моря; - высокогорье - свыше 2500 м над уровнем моря. В рамках международной биологической программы (1964 -1974) границей высокогорья было предложено считать 2500 м.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >