ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2014, том 40, № 3, с. 96-100
УДК 612.216.2
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПАТТЕРНА ДЫХАНИЯ В СОРЕВНОВАТЕЛЬНЫХ УПРАЖНЕНИЯХ У СПОРТСМЕНОВ-ГИРЕВИКОВ © 2014 г. В. Ф. Тихонов, Т. В. Агафонкина
ФГБОУВПО "Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова", г. Чебоксары
E-mail: letterpa@mail.ru Поступила в редакцию 26.12.2012 г.
Определяли особенности паттерна дыхания спортсменов-гиревиков во время выполнения соревновательных упражнений. Регистрировались основные показатели внешнего дыхания во время выполнения упражнений: частота дыхания (ЧД, f), дыхательный объем (ДО, VT), минутный объем дыхания (МОД, VE) и зависимость этих показателей от квалификации спортсменов и интенсивности соревновательных упражнений. Для качественной и количественной оценки основных показателей дыхания спортсменов-гиревиков использовался спирограф СМП-21/01-"Р-Д". Результаты исследования показали, что характерные изменения дыхания во время выполнения упражнений у мастеров спорта (МС) и кандидатов в мастера спорта (КМС) преимущественно происходит по трем показателям — по частоте дыхания и по дыхательному объему, а также по количеству дыхательных циклов за один цикл упражнения. Причем с повышением интенсивности упражнения ЧД увеличивается, а ДО уменьшается. У мастеров спорта международного класса (МСМК) количество дыхательных циклов в каждом цикле соревновательного упражнения, следовательно и ЧД, остается постоянной, независимо от уровня физической нагрузки. У них преобладает изменение одного показателя — дыхательного объема, который растет с повышением интенсивности упражнения от 0.7 ± 0.1 л до 1.2 ± 0.1 л (p < 0.01). Нами обнаружены переходные формы паттернов дыхания в соревновательных упражнениях гиревого спорта. Данные, полученные в ходе исследования, создают предпосылку для развития новой концепции обучения и совершенствования техники дыхания в гиревом спорте.
Ключевые слова: гиревой спорт, частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем дыхания, функциональная остаточная емкость, паттерны дыхания.
DOI: 10.7868/S0131164614030175
Необходимым условием успешного выполнения соревновательных упражнений в гиревом спорте в течение соревновательного времени — 10 минут, является эффективное дыхание спортсмена. В специальной литературе, посвященной гиревому спорту, можно найти ответ на вопрос "когда дышать", т.е. в каких фазах упражнения делается вдох или выдох [1, 2]. Однако этого недостаточно. Остро встает вопрос "как дышать" в таких условиях, когда 32 кг гири затрудняют дыхание спортсмена и в динамических фазах, и в статических позах. У многих спортсменов складывается индивидуальная система координации двигательных действий и дыхательных движений на основе многолетней тренировки на уровне непроизвольной регуляции дыхания. В настоящее время специалисты не обращают внимания на особенности паттерна дыхания (англ. pattern — образец, шаблон, рисунок, схема узора, которая повторяется неоднократно), т.е. форму спирограммы, уделяя
больше внимания тренировкам с дыханием различными газовыми смесями или дыхательным упражнениям, мало схожим с соревновательными упражнениями.
Целью настоящей работы было исследование особенностей структуры паттерна дыхания в соревновательных упражнениях гиревого спорта у спортсменов-гиревиков в зависимости от их квалификации и интенсивности физической нагрузки.
Задачи исследования: 1) определить основные параметры дыхания: частоту дыхания (ЧД,/), дыхательный объем (ДО, УТ), минутный объем дыхания (МОД, УЕ) в зависимости от квалификации спортсменов-гиревиков и массы применяемых гирь; 2) выявить особенности структуры паттерна дыхания спортсменов-гиревиков в зависимости от их квалификации и интенсивности соревновательных упражнений.
Показатели системы внешнего дыхания в упражнении "рывок" у спортсменов-гиревиков весовой категории до 68 кг в зависимости от их квалификации и интенсивности упражнения
Квали-фика-ция спортсменов Темп подъемов, 1/мин Количество дыхательных циклов за один цикл упражнения, 1/цикл Частота дыхания, 1/мин Дыхательный объем, л Минутный объем дыхания, л/мин
16 кг 24 кг 32 кг 16 кг 24 кг 32 кг 16 кг 24 кг 32 кг 16 кг 24 кг 32 кг
КМС (п = 16) 12 1 2 2 12 24 24 3.5 ± 0.8 2.5 ± 1.1* 2.0 ± 0.5* 42.0 ± 8.7 60.0 ± 11.5* 48.1 ± 5.7*
МС (п = 14) 12 2 3 3 24 36 36 2.5 ± 0.7 2.0 ± 0.3* 1.4 ± 0.2* 60.2 ± 6.1 72.1 ± 3.6* 50.4 ± 2.4*
МСМК (п = 8) 12 4 4 4 48 48 48 0.7 ± 0.1 1.0 ± 0.1* 1.2 ± 0.1* 33.6 ± 1.2 48.0 ± 1.3* 57.6 ± 1.4*
Примечание. Расшифровку аббревиатур см. в разделе "Методика". * — показатель достоверностир < 0.01.
МЕТОДИКА
Для качественной и количественной оценки дыхания спортсменов-гиревиков нами использовался спирограф микропроцессорный СМП-21/01-"Р-Д" [3]. В режиме тестирования "Минутный объем дыхания" были получены показатели ЧД, ДО, МОД, а также паттерны (спирограммы) дыхания спортсменов-гиревиков в зависимости от их квалификации и от массы поднимаемых гирь (16, 24 и 32 кг) при выполнении соревновательных упражнений.
Исследование было проведено в период с 2008 по 2011 год. В данной работе представлены результаты исследования 38 спортсменов-гиревиков весовой категории до 68 кг. Среди них: 8 мастеров спорта международного класса (МСМК), 14 мастеров спорта (МС), 16 кандидатов в мастера спорта (КМС). Измерения основных показателей внешнего дыхания спортсменов-гиревиков проводились во время учебно-тренировочных занятий в соревновательных упражнениях "толчок" и "рывок".
Полученные экспериментальные данные сравнивались между группами испытуемых, используя ^-критерий Манна—Уитни. Достоверными считались результаты прир < 0.01.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследование изменения частоты дыхания, дыхательного объема и минутного объема дыхания спортсменов-гиревиков в соревновательных упражнениях гиревого спорта позволило определить, что эти показатели зависят от квалификации гиревиков, а также от интенсивности упражнений. Обнаружено, что общая тенденция изменения ЧД, ДО и МОД во время выполнения всех
соревновательных упражнений одинакова. Поэтому, для сокращения изложения материала, нами показаны общие закономерности в изменениях указанных показателей в одном соревновательном упражнении "рывок". Интенсивность упражнений повышалась тем, что при одинаковой частоте подъемов повышалась масса гирь: 16, 24 и 32 кг. В таблице показано, что имеются достоверные различия в показателях ДО и МОД при выполнении упражнения "рывок" с 24 и 32 кг гирями в сравнении с 16 кг гирями во всех трех группах спортсменов (р < 0.01), а также между группами КМС, МС и группой МСМК (р < 0.01).
Обнаружено, что МСМК упражнения с гирями массой 16, 24 и 32 кг выполняют с одинаковой частотой дыхания. Это указывает на то, что у МСМК дыхательные циклы тесно взаимосвязаны с движениями кинематических звеньев тела. Как показано в таблице, в упражнении "рывок" ДО у МСМК достоверно растет от 0.7 ± 0.1 до 1.2 ± 0.1 л (р < 0.01) в зависимости от увеличения массы поднимаемой гири. Соответственно растет и минутный объем дыхания. Обнаружено, что приближение дыхательного объема к уровню 1.2 ±0.1 л у спортсменов высокой квалификации неизменно вызывает увеличение частоты дыхания. При этом дополнительные дыхательные циклы эти спортсмены выполняют в статических позах.
У МС и КМС при выполнении упражнений с 16 кг гирями частота дыхания меньше, чем с 24 и 32 кг гирями. Обнаружено, что у мастеров спорта ДО в упражнении "рывок" с 16 кг гирями составляет 2.5 ± 0.7 л, а с 32 кг гирями он уменьшается до 1.4 ± 0.2 л (р < 0.01). Из таблицы видно, что при одинаковой частоте подъемов 16 и 24 кг гирь у МС и КМС наблюдается избыточность МОД по сравнению с МСМК. В упражнениях с 32 кг гирями у МС и КМС частота дыхания растет, а дыха-
98
ТИХОНОВ, АГАФОНКИНА
J_I_I_
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 с
Рис. 1. Паттерн дыхания МСМК в упражнении "рывок" при 4-цикловом дыхании с 24 кг гирей. Здесь и на рис. 2: РОвд и РОвыд — резервный объем вдоха и выдоха, соответственно, ДО — дыхательный объем. Расшифровку остальных аббревиатур здесь и на рис. 2—4 см. в разделе "Методика".
Рис. 2. Паттерн дыхания МС в упражнении "рывок" при 3-цикловом дыхании с 24 кг гирей.
1^1 1 л 1 1 1 1 1 1 1 I i I 1
) 6 8 10 12 14 16 18 20 c 1/
Рис. 3. Паттерн дыхания КМС в упражнении "рывок" при 2-цикловом дыхании с 24 кг гирей.
тельный объем уменьшается. Но при этом, по сравнению с МСМК, у них наблюдается недостаточность МОД.
Таким образом, структура паттерна дыхания имеет характерные особенности в зависимости от квалификации спортсменов-гиревиков и от интенсивности соревновательных упражнений. У МС и КМС изменение паттерна дыхания происходит по трем основным показателям — по частоте дыхания, по дыхательному объему и по количеству дыхательных циклов за один цикл упражне-
ния. Причем дыхательный объем снижается с повышением интенсивности упражнения. У МСМК преимущественно изменяется один из основных показателей паттерна дыхания — дыхательный объем, который растет с повышением массы гири.
В основе анализа паттернов дыхания нами были приняты следующие теоретические положения о функции внешнего дыхания человека. Известно, что для поддержания непрерывности газообмена необходимо, чтобы между наружной атмосферой и тканями тела существовала некая промежуточная (буферная) среда постоянного газового состава [4]. Легочная вентиляция непрерывно обновляет альвеолярный газ и тем самым поддерживает его постоянный состав. Сохранение постоянства состава альвеолярного газа обеспечивается наличием анатомического "мертвого пространства" (определенный объем в воздухоносных путях, не принимающий участие в газообмене), резервного объема выдоха (РОвыд, ERV) и остаточного объема (ОО, RV) легких. Сумма РОвыд и ОО носит название функциональной остаточной емкости (ФОЕ, FRC). Таким образом, "мертвое пространство" и ФОЕ представляет собой буфер между вдыхаемым воздухом и альвеолярным газом, и позволяет поддерживать постоянство альвеолярного газа. Этот буфер сглаживает колебания напряжений О2 и СО2, происходящие в альвеолах от вдоха к выдоху в связи с конвективными п
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.