УДК: 796.01:612
ВЕГЕТАТИВНАЯ
регуляция работы сердечно-сосудистой системы и системы энергообеспечения мышечной деятельности при выполнении дозированных нагрузок юными спортсменами
Кандидат биологических наук, доцент О.Н. Кудря Заслуженный тренер РФ, профессор В.В. Вернер
Abstract
VEGETATIVE REGULATION OF WORK OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF ENERGY SUPPLY OF MUSCULAR ACTIVITY AT PERFORMANCE OF GRADUATED LOADS BY JUNIOR ATHLETES O.N. Kudrya, associate professor, Ph.D.,
V.V. Verner, professor, Honored trainer of the RF
Key words: vegetative nervous system, junior athletes, efficiency, energy supply of muscular activity.
The purpose of the present research
was to allocate the features of work of cardiovascular system and system of energy supply of muscular activity in 9-16-aged athletes while performing graduated loads depending on the initial condition of vegetative nervous system. Methods and organization of the research. The experiment was carried out with 194 junior athletes (boys) engaged in different sports (football, hockey, swimming, ski race, short track and wrestling). All the testees were divided into 4 age groups: 9-10 years old (n=57), 11-12 (n=32), 13-14 (n=52 and 15-16 (n=53). The correlation of the ones engaged in cyclic and acyclic sports was the same in each age group. Electrocardiogram and rhythmogram were registered in conditions of relative rest.
To determine bioenergetic parameters and to study metabolic processes at muscle work and in the course of acute rehabilitation the researchers estimated gkucose and lactate blood concentration at rest, on the 3rd and 10th minute of acute rehabilitation.
In compliance with the research tasks physical efficiency, response of cardio-vascular system and bioenergetic parameters andchanges in regulation system in response to graduated load were analyzed in view of inititial vegetative tonus.
The observed correlation of response of the athletes' body to physical load and inititial vegetative tonus proved the necessity of its consideration while designing a training process, as far as resistance to loads and direction of adaptive changes differ dependent on individual-typological features of regulation mechanisms.
Ключевые слова: вегетативная нервная система, юные спортсмены, работоспособность, энергообеспечение мышечной деятельности.
Введение. Подготовка спортсменов высокого класса - сложный и многогранный процесс, который возможен только на основе глубоких знаний возрастных особенностей развития детей и подростков, занимающихся спортом. Одно из направлений оптимизации подготовки юных спортсменов связано с индивидуальным нормированием тренировочных нагрузок на основе знаний об индивидуально-типологических особенностях организма. Несмотря на большое количество работ, отражающих возрастную динамику показателей сердечно-сосудистой системы [4, 8] и системы энергообеспечения мышечной деятельности [16, 10, 18], исследований, выявляющих индивидуально-типологические особенности реагирования организма юных спортсменов на дозированную нагрузку в зависимости от исходного состояния регу-ляторных систем, в доступной литературе мы не обнаружили.
Исходя из значимости вегетативной нервной системы (ВНС) в регуляции ведущих функциональных систем, можно предположить, что юные спортсмены с различным исходным вегетативным тонусом могут иметь различия как по функционированию системы кровообращения и энергообеспечения мышечной деятельности, так и по уровню физической работоспособности.
Цель нашей работы - выявить особенности работы сердечно-сосудистой системы и системы энергообеспечения мышечной деятельности у спортсменов 9-16 лет при выполнении ими дозированных нагрузок в зависимости от исходного состояния ВНС.
Материалы и методы исследования. В эксперименте участвовали 194 юных спортсмена (мальчики), занимающиеся различными видами спорта (футбол, хоккей, плавание, лыжные гонки, шорт-трек, борьба). Все испытуемые были разделены на 4 возрастные группы: 9-10 лет (п=57), 11-12 лет (п=32), 13-14 лет (п=52), 15-16
лет (n=53). В каждой возрастной группе соотношение детей, занимающихся циклическими и ациклическими видами спорта, было одинаковым.
В условиях относительного покоя регистрировали электрокардиограмму и ритмограмму с помощью компьютерного кардиографа «Полиспектр-8» фирмы «Нейрософт» (г. Иваново). Проводили измерение ЧСС, АДс, АДд, Со и расчет гемодинамических параметров. Каждый испытуемый выполнял трехступенчатую вело-эргометрическую нагрузку [17]. Первая ступень выполнялась в качестве разминочной (чСс - 110-120 уд/мин), вторая - в зоне большой мощности (ЧСС - 160-170 уд/ мин), третья - в субмаксимальном режиме (ЧСС - 180 уд/мин и более). Продолжительность первой и второй ступени - 5 мин, интервал отдыха между ступенями - 3 мин. Продолжительность третьей ступени - 2 мин (именно в этом временном интервале раскрывается емкость анаэробного гликолиза). Таким образом, стандартизировали длительность работы и ее физиологическую стоимость по пульсу. После каждой ступени нагрузки, а также в период срочного восстановления регистрировали ЧСС, АДс, АДд.
Для определения биоэнергетических параметров и для изучения метаболических процессов при мышечной работе и в процессе срочного восстановления определяли концентрацию глюкозы и лактата в капиллярной крови в покое, на 3-й и 10-й мин срочного восстановления.
Общепризнанным способом оценки вегетативной регуляции организма является метод кардиоинтерва-лографии [2]. Характер преобладающей вегетативной регуляции определяли по статистическим параметрам сердечного ритма в покое: Мо - мода, АМо - амплитуда моды, ВР - вариационный размах, ИН - индекс напряжения регуляторных механизмов.
Результаты и их обсуждение. Известно, что среди людей любого возраста существуют группы с преобладанием в регуляции одного из отделов вегетативной нервной системы - парасимпатического (ваготоники), симпатического (симпатотоники) и группа со смешанной, или сбалансированной, активностью этих отделов (эйтоники) [5, 6]. Согласно данным А.М. Вейна [5], в популяции доминируют люди с эйтонией (64%), по 18% приходится на группы с преобладанием ваготонии и симпатикотонии. Однако распределение по группам в зависимости от исходного вегетативного тонуса, у детей и подростков по данным многих авторов носит иной характер [6, 9, 3].
Для отнесения обследуемого к той или иной группе использовали нормативные параметры, предложенные А.М. Вейном [5]. За основу деления взяты показатели кардиоинтервалографии в покое (табл.1).
Распределение юных спортсменов в каждой возрастной группе в зависимости от исходного вегетативного тонуса по результатам нашего исследования представлено на рисунке.
Во всех возрастных группах преобладают дети со сбалансированной активностью двух отделов ВНС (38,6; 41,4; 45,8; 52,3% соответственно). В группах 9-10 и 15-16 лет значительную долю составляют юные спортсмены с преобладанием парасимпатического отдела ВНС (35,1 и 31,8, соответственно), а в возрасте 11-12 и 13-14 лет увеличивается количество детей с преоб-
ладанием симпатического отдела ВНС (34,5 и 37,5% соответственно). Следует отметить, что в анализ включались показатели детей с умеренной симпатикотонией.
Характер вегетативной регуляции в организме отражает фоновую активность структур, осуществляющих приспособление организма к физическим нагрузкам, поэтому исходный вегетативный тонус можно рассматривать в качестве одной из характеристик, формирующих тип реагирования организма на воздействие внешних факторов [7].
В соответствии с задачами исследования физическую работоспособность, реакцию сердечнососудистой системы и биоэнергетические параметры, а также изменения в системе регуляции в ответ на дозированную нагрузку анализировали с учетом исходного вегетативного тонуса.
Анализ средних данных с учетом деления на группы показал, что спортсмены 9-10 и 11-12 лет не имели достоверных различий в уровне абсолютной и относительной работоспособности при пульсе до 170 уд/мин (PWC170) (табл. 2). В группе подростков 13-14 лет достоверно большую абсолютную работоспособность в зоне большой мощности имели подростки со сбалансированным влиянием симпатического и парасимпатического отделов ВНС, однако при расчете относительной работоспособности такой зависимости не наблюдается. В возрасте 15-16 лет достоверно большую работоспособность (абсолютную и относительную) развивали спортсмены с активностью симпатического отдела ВНС.
Проведенный корреляционный анализ выявил прямую взаимосвязь относительной работоспособности (PwC170/кг) в зоне большой мощности (ЧСС - до 170 уд/мин) с активностью симпатического отдела ВНС (АМо) во всех возрастных группах. Наиболее тесные корреляционные связи (г=0,64 и г=0,70) наблюдаются в группе симпатотоников в возрасте 13-14 и 15-16 лет. В возрасте 9-10 и 11-12 лет выявили обратную зависимость физической работоспособности (PWC170/кг) с вариационным размахом (ВР) (г=-0,63 и г=-0,67), отражающую активность парасимпатического отдела ВНС. Определенный интерес вызвал анализ работоспособности в субмаксимальном режиме (ЧСС >180 уд/ мин). В возрасте 9-10 и 13-14 лет абсолютная и относительная работоспособность в субмаксимальном режиме достоверно больше в группе симпатотоников. В возрасте 11-12 и 15-16 лет достоверных различий между группами не выявлено.
Как известно, с увеличением степени выраженности вагусной иннервации в процессе онтогенетического развития деятельность сердца становится более экономной, повышается резерв ее работоспособности и устойчивости [7]. Становление вагусных влияний ускоряется по мере роста тренированности и рассматривается как положительный результат адаптации к мышечной деятельности, который позволяет достигать-высоких спортивных результатов.
Однако результаты исследования показали, что для юных спортсменов эта закономерность не вполне справедлива, так как ваготоники в возрасте 9-10, 11-12, 13-14 и 15-16 лет не имели преимуществ при выполнении физических нагрузок. Для объяснения полученных данных следует рассмотреть реакцию сердечно-
Таблица 1. Средние
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.