ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2004, том 30, № 2, с. 67-75
УДК 612.766.1:796
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ У ЛИЦ С ПОВЫШЕННОЙ МАССОЙ ТЕЛА ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ И ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
© 2004 г. М. В. Балыкин, Т. П. Генинг, С. Н. Виноградов
Институт медицины и экологии Ульяновского государственного университета Потупила в редакцию 20.02.2003 г.
Проведено исследование функциональных и морфологических изменений в организме у лиц с повышенной массой тела при различных комбинациях нормобарической гипоксии и физических нагрузок.
Показана возможность комбинированного использования нормобарических гипоксических тренировок для повышения общей физической работоспособности и аэробных возможностей организма у лиц с повышенной массой тела. Установлено, что наиболее эффективным методом коррекции и повышения функциональных возможностей организма у этих лиц является сочетание физических нагрузок с дыханием гипоксическими газовыми смесями.
В настоящее время в большинстве развитых странах мира отмечается тенденция к увеличению числа лиц с повышенной жировой массой тела. Это может быть следствием, с одной стороны, снижения двигательной активности, с другой -увеличения в пищевом рационе доли продуктов питания, содержащих углеводы и жиры.
Данный контингент составляет группу риска, так как возможность возникновения патологических отклонений и заболеваний сердечно-сосудистой системы у лиц с повышенной массой тела, втрое больше, чем у лиц с нормальной массой тела [1]. При избытке жировой массы в организме жирные кислоты тормозят секрецию соматотро-пина и утилизацию глюкозы в мышечной ткани, запускается каскад метаболических реакций, в результате которых незначительное повышение уровня глюкозы в крови, в конечном счете, приводит к увеличению образования жира. Подобную тенденцию можно предотвратить либо существенно ослабить путем окисления свободных жирных кислот при повышении энергозатрат организма.
Физические и гипоксические тренировки достаточно широко применяются как для коррекции метаболических процессов, так и для повышения функциональных возможностей организма у лиц с повышенной массой тела. При этом значительно расширяются возможности всех звеньев кислородтранспортной системы; повышается максимальная производительность сердца, сочетающаяся с экономизацией его функций [2]. Развиваются изменения на субклеточном уровне,
связанные с увеличением количества и размеров митохондрий, что повышает возможности тканевого использования кислорода [3]. Разработанный Волковым Н.И., Колчинской А.З. [4-6], Стрелковым Р.Б. с соавт. [7-9] метод интервальной гипоксической тренировки (ИГТ) в сочетании с физическими нагрузками оказался эффективным средством повышения функциональных возможностей спортсменов [10-18] и лиц с нарушениями обмена веществ, заболеваниями кар-диореспираторной системы [19-21]. Эти данные послужили предпосылкой для предположения о возможности использования гипоксических и физических тренировок для коррекции функциональных резервов организма лиц с повышенной массой тела.
Целью исследования явилось изучение особенностей действия прерывистой нормобарической гипоксии, физических нагрузок, их сочетанного воздействия на организм и выявление наиболее эффективных режимов тренировок для расширения функциональных возможностей у лиц с повышенной массой тела.
МЕТОДИКА
В исследовании приняли участие 79 практически здоровых мужчин в возрасте от 18 до 20 лет после предварительного углубленного медицинского обследования. По результатам антропометрического обследования [22] участники исследования были разделены на контрольную, сравнительную и 5 экспериментальных групп. Отбор участников происходил по следующим критери-
67
5*
ям: в контрольную и экспериментальные группы отбирались испытуемые, чей весо-ростовой индекс Кетле превышал 416 г/см, что соответствует повышенной массе тела. Жировая масса тела испытуемых составляла не менее 10-15% от общей массы тела. При этом у испытуемых исключались заболевания кардиореспираторной системы, нарушения обмена веществ; испытуемые не имели спортивных разрядов и систематически не занимались физкультурой или спортом. Рацион питания у испытуемых соответствовал привычному трех разовому приему смешанной по составу пищи и не менялся в процессе исследования.
Сравнительная группа (п = 20) формировалась из практически здоровых лиц с нормальной массой тела (индекс Кетле <416 г/см), не занимающихся спортом.
Испытуемые контрольной группы (п = 12) не подвергалась гипоксическим воздействиям и не выполняли дозированных физических нагрузок. Уровень двигательной активности у испытуемых этой группы не превышал уровня бытовой деятельности.
Испытуемые 1-й экспериментальной группы (п = 11) выполняли дозированные велоэргометри-ческие тренировки, которые включали в себя работу на велоэргометре "Ритм ВЭ-05" мощностью 100 Вт, продолжительностью 30 минут, 3 раза в неделю на протяжении месяца.
2-я экспериментальная группа (п = 9) прошла курс дыхания гипоксической газовой смесью с 10% содержанием кислорода (ГГС-10) в покое по методике ИГТ. Всего было проведено 10 сеансов ИГТ.
Моделирование ГГС-10 осуществлялось с использованием гипоксикатора "Эверест-1" (фирма "Климби", Москва). Гипоксические тренировки проводились в циклично-фракционированном режиме, что соответствовало 5-минутному дыханию ГГС-10 с последующим 5-минутным дыханием атмосферным воздухом с нормальным содержанием кислорода. Используемый режим известен в литературе, как режим интервальной гипоксической тренировки [4]. При выборе гипо-ксического воздействия было проведено предварительное исследование по определению "порога" величины гипоксии, при котором изменяются показатели кислородотранспортной системы и происходит нарушение кислородного гомеостаза организма.
В 3-й экспериментальной группе (п = 9) испытуемые после курса ИГТ по схеме 2-й группы выполняли дозированные велоэргометрические нагрузки мощностью 100 Вт, по схеме описанной для 1-й экспериментальной группы. Всего проведено 10 сеансов ИГТ и 10 тренировочных занятий на велоэргометре (последовательный режим).
Испытуемые 4-й экспериментальной группы (п = 10) выполняли тренировочные нагрузки на велоэргометре по вышеописанной схеме (1-я экспериментальная группа) с одновременным дыханием ГГС-10 через маску (сочетанный режим). Тренировки проводились 3 раза в неделю и включали 10 тренировочных занятий.
В 5-й экспериментальной группе (п = 8) испытуемые через день чередовали дыхание ГГС-10 в покое с велоэргометрическими нагрузками, мощность и продолжительность которых соответствовали схеме, использованной в 1-й экспериментальной группе (перемежающийся режим). Всего было проведено 10 сеансов дыхания ГГС-10 и 10 тренировочных занятий на велоэргометре.
До и по окончании исследования определялись морфофункциональные показатели испытуемых. Уровень функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы определялся по показателям вариационной пульсометрии, волновым характеристикам кардиоритма, значениям частоты сердечных сокращений (ЧСС), артериальному давлению (АД).
Антропометрическое обследование включало в себя измерение длины и массы тела (МТ), жировой массы тела (ЖМТ), массы подкожного жира (МПЖ), толщины кожно-жировых складок, мышечной массы тела (ММТ), периметров предплечья, плеча, бедра, голени общепринятыми методами [22].
Общепринятыми методиками определялись частота дыхания (ЧД), жизненная емкость легких (ЖЕЛ). Минутный объем дыхания (МОД) и глубина дыхания определялись по методу Дугласа-Холдена. Потребление кислорода (У0 ) и выделение углекислого газа (Усо ) определяли с использованием газоанализатора "Спиролит-2" (Германия). Дыхательный коэффициент (ДК) определяли как соотношение выделенного СО2 к поглощенному О2. До и после тренировочных сеансов определяли уровень аэробных возможностей и физической работоспособности с использованием велоэргометрического теста PWC170 с последующим расчетом максимального потребления кислорода (МПК) [22].
Математическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием методов статистического анализа и достоверности различия по ¿-критерию Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Антропометрические показатели роста, массы, компонентов состава тела тесно коррелируют с показателями аэробной работоспособности, газообмена и другими характеристиками определя-
ющими общий уровень функционирования организма. В группе лиц с повышенной массой тела (группа контроля) ЖМТ составила 28% от общей МТ; в группе с нормальной массой тела (группа сравнения) ЖМТ составила 6% от общей МТ. МПЖ в группе контроля составила 66% всей ЖМТ и 18.5% общей МТ. В группе сравнения МПЖ составила 35.5% всей ЖМТ и 2.2% всей МТ. ММТ в группе лиц с повышенной массой тела составила 47.3% всей МТ; в группе с нормальной массой тела - 66% всей МТ.
По данным вариационной пульсометрии в группе лиц с повышенной массой тела имеет место умеренная тахикардия (ЧССср), что не наблюдается в группе лиц с нормальной массой тела. По значениям средней длительности кардиоинтерва-лов (М) и показателю моды Мо, в группе контроля (лица с повышенной массой тела) наблюдалась более высокая активность синусного узла и повышенная активность гуморального канала регуляции кардиоритма, чем в группе сравнения (лица с нормальной массой тела). М в группе сравнения превышал аналогичный показатель группы контроля на 10%, Мо - на 3%. По соотношению величин М и Мо в группе сравнения имел место высокий уровень функционирования системы гемодинамики. Результаты исследования показали, что амплитуда моды (АМо) в контрольной группе достоверно превышает данные в группе сравнения, что указывает на преобладание симпатикотони-ческих влияний в нейровегетативной регуляции в контрольной группе. На более высокую активность, чем в группе контроля, парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС) в группе сравнения указывают значения АХ. Индекс напряжения (ИН) в группе контроля в 2.5 раза превышал данные в группе сравнения, что свидетельствует о напряжении механизмов нейрове-гетат
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.