Особенности насосной функции сердца спортсменов-туристов при физической нагрузке
На правах рукописи
НАБИУЛЛИН РАВИЛЬ РАСИПОВИЧ
ОСОБЕННОСТИ НАСОСНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА
СПОРТСМЕНОВ-ТУРИСТОВ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ
03.00.13 – физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Казань - 2008
Работа выполнена на кафедре теории физической культуры
ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический
университет»
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор
Ринат Абзалович Абзалов
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Владимир Ильич Максимов
доктор биологических наук, профессор
Абдулахат Сиразетдинович Чинкин
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Чувашский государственный
педагогический университет им. И.Я.Яковлева»
Защита состоится «_16» сентября 2008 г. в «12.00» часов на заседании диссертационного Совета Д 212.078.02 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 – физиология ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» по адресу: 420021, г.Казань, ул.Татарстан, 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет».
Автореферат разослан « 8» августа 2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного Совета,
доктор медицинских наук,
профессор Зефиров Тимур Львович
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования
Изучению насосной функции сердца при мышечных тренировках на выносливость посвящено множество работ (Б.С.Кулаев с соавторами, 1981; В.Л.Карпман, 1988; Ф.Г.Ситдиков с соавторами, 1998; Р.А.Абзалов, 1985, 2005; Л.Л.Каталымов с соавторами, 1998; В.Б.Кошелев, 1998; Р.Р.Нигматуллина, 1999; Ю.С.Ванюшин, 2001; Е.Ю.Суханова, В.И.Максимов, 2004, 2006; И.Х.Вахитов, 2005; А.С.Чинкин, Р.И.Хуснуллина, 2006; C.A.Gilbert et. al., 1971; M.G.Hopkins et. al., 1996). В лаборатории физиологии физических упражнений Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета на протяжении ряда лет изучаются показатели насосной функции сердца в условиях скоростно-силовой мышечной тренировки (Р.С.Сафин, 2002; Г.Н.Хайруллина, 2003; А.А.Мисбахов, 2005; Р.Р.Шайхиев, 2006).
У спортсменов-туристов учебно-тренировочный процесс включает выполнение двигательных действий скоростно-силового характера, на выносливость, а также специальные физические упражнения по спортивному туризму. В процессе скоростно-силовой мышечной тренировки сократительная способность миокарда увеличивается, но брадикардия тренированности развивается относительно малыми темпами (А.А.Мисбахов, 2005). В учебно-тренировочной деятельности спортсмены-туристы также дополнительно изучают специальные упражнения с элементами спортивного ориентирования. При этом спортсмены-туристы выполняют физическую нагрузку в виде продолжительного бега по пересеченной и труднопроходимой местности. Данный характер мышечной тренировки может способствовать снижению частоты сердечных сокращений у спортсменов-туристов в покое.
Следовательно, среди научных работ, посвященных изучению насосной функции сердца у лиц разного уровня спортивной подготовленности, пола и специализации, встречаются малочисленные работы по изучению особенностей сердечной деятельности спортсменов, систематически занимающиеся физическими упражнениями скоростно-силового характера, какими являются основные виды двигательной деятельности в спортивном туризме. Изучение функционирования насосной функции сердца у спортсменов-туристов явилось интересующим предметом наших исследований. В литературе нами не обнаружены сведения о влиянии физических нагрузок различной мощности на сердечно-сосудистую систему спортсменов-туристов разного уровня спортивной подготовленности.
В процессе проведения серии экспериментов были учтены следующие факторы: влияние мышечной деятельности скоростно-силового характера на насосную функцию сердца; влияние на насосную функцию сердца специальных физических упражнений, выполняемых на развитие выносливости.
Исходя из вышеизложенного, нами была определена цель исследования: изучение показателей насосной функции сердца у спортсменов-туристов разного уровня спортивной подготовленности в условиях выполнения физической нагрузки.
Задачи:
1. Изучить частоту сердечных сокращений туристов разного уровня спортивной подготовленности в покое и при выполнении физической нагрузки повышающейся мощности;
2. Изучить ударный объем крови и минутный объем кровообращения туристов разного уровня спортивной подготовленности в покое и при выполнении физической нагрузки повышающейся мощности;
3. Изучить показателей физической работоспособности туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью при выполнении функциональной пробы PWC170;
4. Изучить количество просмотренных знаков и допущенных ошибок при корректурной пробе по таблице Анфимова у туристов разного уровня спортивной подготовленности до и после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности.
Научная новизна
Впервые исследовалась насосная функция сердца у спортсменов-туристов разного уровня спортивной подготовленности в условиях выполнения физической нагрузки повышающейся мощности.
Показано, что частота сердечных сокращений и ударный объем крови у спортсменов-туристов во время выполнения физической нагрузки повышающейся мощности изменяются в зависимости от уровня их спортивной подготовленности. Выявлено, что реакция ударного объема крови у спортсменов-туристов на выполнение физической нагрузки повышающейся мощности остается достоверно высокой по сравнению с показателями студентов начинающих заниматься и не занимающихся соревновательной деятельностью. При этом у спортсменов-туристов высокого уровня спортивной подготовленности ударный объем крови больше, чем у студентов начинающих заниматься спортивным туризмом и не занимающихся соревновательной деятельностью.
Установлено, что в конце выполнения физических нагрузок показатели минутного объема кровообращения у спортсменов-туристов больше, чем у туристов группы начальной подготовки и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью. В то же время уменьшение минутного объема кровообращения на первых минутах восстановительного периода после выполнения первой и второй физических нагрузок у спортсменов-туристов проявляется больше, чем у студентов остальных экспериментальных групп.
Научно-практическая значимость работы заключается в том, что в результате экспериментальных исследований были установлены закономерности изменения показателей насосной функции сердца у туристов-многоборцев разного уровня спортивной подготовленности при выполнении физической нагрузки повышающейся мощности.
Результаты исследований имеют теоретическое и практическое значения. Они дополняют сведения в области физиологии физических упражнений, валеологии, возрастной физиологии, спортивной медицины. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы при чтении лекций, проведении практических занятий по курсам «Теория и методика физического воспитания и спорта», «Педагогическое физкультурно-спортивное совершенствование» и «Туризм», а также в организации и проведении физкультурно-оздоровительных и спортивно-массовых мероприятий по физическому воспитанию учителями и инструкторами по физической культуре и спорту.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Изменения частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объема кровообращения у спортсменов-туристов в условиях выполнения физической нагрузки повышающейся мощности зависят от уровня их спортивной подготовленности.
2. При выполнении функциональной пробы в виде PWC170 показатели физической работоспособности больше у спортсменов-туристов, чем у студентов начинающих заниматься и не занимающихся соревновательной деятельностью.
3. Показатели количества просмотренных знаков и допущенных ошибок при выполнении корректурной пробы по буквенной таблице Анфимова у туристов после физической нагрузки повышающейся мощности изменяются в зависимости от уровня их спортивной подготовленности.
Апробация работы
Материалы проведенных исследований ежегодно докладывались на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и научных работников, аспирантов и студентов Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета (2001-2008 гг.), на съездах физиологического общества имени И.П.Павлова (2004, 2007), на всероссийской научной конференции «Физиология сердца» (2005), на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы обучения и воспитания физической культуре в условиях модернизации общего образования» (Республика Башкортостан, г.Уфа, 2007), на «I конференции молодых ученых медико-биологической секции поволжской ассоциации государственных университетов» (г.Ульяновск, 2007). Основное содержание исследования отражено в 26 работах, в т.ч. 2 работы - в центральных рецензируемых журналах.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы. Работа изложена на 116 страницах машинописного текста, иллюстрирована 6 рисунками и содержит 6 таблиц. Список литературы включает 240 наименований, в том числе 188 источника отечественного издания, 52 – зарубежная литература.
Организация и методы исследования
В экспериментальных исследованиях принимали участие студенты, регулярно занимающиеся спортивным туризмом, в частности туристским многоборьем, а также студенты, не занимающиеся соревновательной деятельностью. Спортсмены-туристы имели различный уровень спортивной подготовленности (от студентов, начинающих заниматься спортивным туризмом, до кандидатов в мастера спорта РФ) и стаж занятий (занимались спортивным туризмом от 1-го года до 5-ти лет). Выполнение физической нагрузки повышающейся мощности на велоэргометре проводили с согласия самих исследуемых. Всего в эксперименте участвовали 50 юношей в возрасте от 17 до 21 года, из них: 20 спортсменов-туристов, занимающихся соревновательной деятельностью, 15 туристов, начинающих заниматься спортивным туризмом и 15 человек, не занимающихся соревновательной деятельностью.
Экспериментальную деятельность с участниками исследования, в сформированных нами группах, осуществляли в режиме поэтапного решения поставленных задач. В целях удобства проведения исследований основная экспериментальная работа условно была разделена на три этапа:
1 этап. До начала лабораторных испытаний, то есть, до выполнения физической нагрузки повышающейся мощности, проводили корректурную пробу по таблице В.Я.Анфимова. Определяли такие показатели, как количество просмотренных знаков и количество допущенных ошибок.
2 этап. До начала выполнения физической нагрузки на велоэргометре нами были зафиксированы следующие антропометрические данные: длина тела, масса тела, окружность тела в области шеи (периметр шеи), окружность тела в области грудной клетки (периметр груди). Также с помощью тонометра определяли частоту сердечных сокращений в положениях «сидя на стуле» и «сидя на велоэргометре».
Далее проводили регистрацию тетраполярной грудной реоплетизмограммы у спортсменов-туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью. Запись реограммы осуществляли как до начала (в покое) и во время выполнения, так и после окончания выполнения физической нагрузки повышающейся мощности (во время восстановительного периода).
3 этап. На этом этапе исследования мы проводили повторную корректурную пробу по таблице В.Я.Анфимова с целью изучения изменений количества просмотренных знаков и допущенных ошибок туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью, после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности. Условия выполнения пробы были аналогичными требованиям первого этапа проведенных экспериментальных исследований. Корректурную пробу по буквенной таблице В.Я.Анфимова студенты выполняли после завершения велоэргометрической физической нагрузки и восстановительного периода (5 минут). То есть, начиная с шестой минуты после завершения второй физической нагрузки.
Испытуемые выполняли физическую нагрузку на велоэргометре Kettler “Ergoracer”, где мощность физической нагрузки задавалась и регулировалась специальной компьютерной программой «ERGO-KONZEPT», разработанной для этих моделей велоэргометров. Мощность первой физической нагрузки для каждого студента определялась из расчета 9 кгм/мин (1,5 Вт) на 1 кг массы тела. Частота педалирования составила 65-75 оборотов в минуту. Мощность второй физической нагрузки определялась в зависимости от мощности при выполнении первой физической нагрузки и частоты сердечных сокращений в конце выполнения первой мышечной работы (З.Б.Белоцерковский, 1986). Первую и вторую физическую нагрузку испытуемые выполняли в течение 5 минут. Частоту сердечных сокращений определяли в течение последних 10-15 секунд выполнения физических нагрузок.
Для регистрации реограммы мы пользовались точечными дисковыми электродами (Ю.С.Ванюшин, Ф.Г.Ситдиков 1997; А.Т.Исхакова, 1997; Н.В.Исмагилова, 1997), которые были закреплены на эластичную резиновую ленту. Электроды накладывались в области шеи и грудной клетки. Применяемые электроды не стесняли движений и не смещались на теле во время выполнения велоэргометрической физической нагрузки. При регистрации нами был использован аналого-цифровой преобразователь (АЦП) системы Maclab/4е, разработанный австралийской фирмой ADInstruments. Этот прибор записывает различные аналоговые сигналы в память компьютера Power Macintosh 8200/120 и выполняет функции усилителя сигналов. Программа Chart обеспечивает запись, представление и обработку данных измерений с такой точностью и разрешением, которые несравнимы с обычными перьевыми самописцами. Процедуры настройки усилителей, фильтрации и калибровки сигналов полностью автоматизированы. Результаты измерений и анализа с легкостью переносятся в электронные таблицы и текстовые редакторы других прикладных программ, например Claris Works и IGOR Pro.
Для получения реографических сигналов мы использовали прибор реополетизмограф 4РГ-2М, изготовленный в экспериментально производственных мастерских АМН России.
Регистрация показателей насосной функции сердца нами проводилась в следующих условиях:
- до выполнения физической нагрузки в вертикальном положении «сидя на стуле»;
- до выполнения физической нагрузки, в положении «сидя на велоэргометре»;
- во время выполнения первой физической нагрузки на велоэргометре, в течение 10-15 заключительных секунд;
- в восстановительном периоде между физическими нагрузками по истечении каждой восстановительной минуты (в течение трех минут);
- во время выполнения второй физической нагрузки на велоэргометре, в течение 10-15 последних секунд;
- в конце каждой минуты периода восстановления после выполнения второй физической нагрузки (в течение пяти минут).
Частоту сердечных сокращений дополнительно измеряли автоматическим измерительным прибором модели OMRON RX-3 (HEM-640-E). Данный прибор полностью соответствует требованиям «Директивы ЕС93/42/ЕЕС (Директива по медицинскому оборудованию)». Полученные показатели частоты сердечных сокращений зафиксировались на отдельном протоколе для каждого испытуемого. Также нами регистрированы посекундные показатели частоты сердечных сокращений во время выполнения физической нагрузки на велоэргометре KETTLER ERG RACER c компьютерной установкой ERGO-CONZEPT (Германия).
Для изучения изменений показателей ударного объема крови и минутного объема кровообращения нами были вычислены цифровые данные этих параметров точно в таких же условиях, что и во время регистрации частоты сердечных сокращений. Величина ударного объема крови (УОК) рассчитывалась по формуле Kubicek W.G. (1974):
УОК = к р (L2 Ad tu) R2 (мл), где
к – (П гр. – П шеи) / L, коэффициент, при котором учитываются периметры груди и шеи, а также расстояние между электродами;
р – удельное сопротивление крови, Ом см. Для испытуемых 17 - 24-летнего возраста принималось за постоянную, равную 150 Ом см;
L – расстояние между измерительными электродами, см;
R – базовый импеданс грудной клетки, Ом;
tu – время изгнания крови из желудочков сердца, с.
Ad – амплитуда дифференцированной кривой измерялась от изоэлектрической линии до вершины положительного зубца, Ом/с.
Показателей минутного объема кровообращения (МОК) определяли математическим путем:
МОК=УОК ЧСС (л/мин), где
УОК – объем крови, выбрасываемый желудочком за одно сокращение;
ЧСС – количество сердечных сокращений за одну минуту.
Стандартизированная функциональная проба в виде PWC170 относится к субмаксимальным тестам. Она предложена скандинавскими учеными в 50-е годы прошлого столетия. Обозначение функциональной пробы символом PWC170 (от первых букв английского термина Physikal Working Capacity) расшифровывается как физическая работоспособность при пульсе 170 уд/мин. Величина PWC170 соответствует той мощности физической нагрузки, которая приводит к повышению частоты сердечного сокращения до 170 уд/мин.
Рассчитывали показателей физической работоспособности по формуле:
PWC170 = H1 + (Н2 - Н1) (170- f1) / (f2- f1) (кгм/мин), где
PWC170 - физическая работоспособность при частоте сердечных
сокращений 170 уд/мин;
H1 и Н2- соответственно мощности первой и второй физических нагрузок;
f1 и f2 - частота сердечных сокращений в конце выполнения первой и второй физических нагрузок.
Корректурную пробу проводили с помощью буквенной таблицы В.Я.Анфимова. Определяли количество просмотренных знаков и допущенных ошибок у спортсменов-туристов, а также студентов, начинающих заниматься и не занимающихся соревновательной деятельностью, в покое, до и после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности.
Первую корректурную пробу проводили в покое, до начала лабораторно-практических испытаний. Тестовое задание по таблице Анфимова каждый участник экспериментальных исследований выполнял в аудиторных условиях сидя на стуле, то есть создавались точно такие же условия, как и для каждодневных аудиторных учебно-воспитательных занятий. Все участники исследования заблаговременно были ознакомлены методикой последовательного выполнения корректурной пробы.
Вторую пробу по таблице В.Я.Анфимова предлагали всем участникам исследования до выполнения физической нагрузки повышающейся мощности. Работа выполнялась в положении «сидя на стуле».
Третью пробу проводили в положении «сидя на велоэргометре», по окончанию выполнения физической нагрузки повышающейся мощности и восстановительного периода (5 минут). То есть, начиная с шестой минуты после завершения выполнения второй физической нагрузки.
Таблица В.Я.Анфимова в модификации Научно-исследовательского института возрастной физиологии гигиены и психологии состоит из набора букв на 40 строках. В каждой строке имеется 40 букв. Буквы расположены в разных сочетаниях, то есть, нет определенной последовательности. Продолжительность выполнения корректурной пробы по таблице В.Я.Анфимова занимает всего четыре минуты. Задание состоит из двух частей. Первая часть корректурной пробы выполняется в течение первых двух минут и заключается в следующем: внимательно рассматривая каждую строку в таблице, испытуемые должны вычеркивать построчно две буквы («А» и «Н»), которые являются условными раздражителями. Вторая часть более сложная, выполняется также в течение последующих двух минут. При выполнении этой части задания нужно продолжать вычеркивать предложенные буквы и при этом подчеркивать те же буквы, если перед ними в строке расположены определенные буквы – это тормозные агенты («СА» и «ЕН»).
Статистический анализ полученных показателей проведен в соответствии с общепринятыми методами вариационной статистики (Г.Ф.Лакин, 1990). Достоверность различий определяли по t-критерию Стьюдента. Для выявления уровня корреляционной зависимости между двумя показателями внутри одной экспериментальной группы нами была использована методика Пирсона.
Результаты собственных исследований и их обсуждение
Нами проведены экспериментальные исследования по выявлению изменений показателей насосной функции сердца у туристов-многоборцев разного уровня спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью, в условиях выполнения физической нагрузки повышающейся мощности. При этом в покое, до начала и после завершения выполнения физической нагрузки проводили корректурную пробу по буквенной таблице В.Я.Анфимова с целью определения количества просмотренных знаков и допущенных ошибок у спортсменов-туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью. Выполнение корректурной пробы по буквенной таблице В.Я.Анфимова практически соответствует сначала с нахождением контрольных пунктов на спортивной карте, далее на местности, а также безошибочным выполнением технического приема в спортивном туризме при преодолении естественных препятствий. В туристском многоборье спортивный результат команды или отдельного участника обеспечивается за счет более эффективного выбора пути решения практических и теоретических задач на дистанции. Следовательно, мы считаем, что выполнение работы по таблице Анфимова является аналогом выполнения мыслительных действий в виде решения тактических задач туристами на местности в соревновательных условиях.
Спортивный туризм – это вид спорта, который разделяется на спортивные походы и туристское многоборье, где присваиваются спортивные разряды и звания. Соревнования по туристскому многоборью, в рамках спортивного туризма, представляет собой скоростное прохождение дистанции, насыщенной технически сложными естественными или искусственными препятствиями в режиме личного или командного прохождения дистанции. Также в содержание соревнований по спортивному туризму включаются элементы ориентирования с помощью спортивной карты в сочетании с продолжительным бегом на местности. В настоящее время стали организовывать и проводить состязания по туристскому многоборью в специально оборудованных тренажерных комплексах в условиях учебно-тренировочного зала, с имитацией прохождения всех возможных технически сложных препятствий (Р.Р.Набиуллин, Ф.Ф.Исхаков, Р.С.Мухаметсафин, И.Г.Хурамшин, 2002). У спортсменов-туристов содержание учебно-тренировочного процесса включает в себя выполнение двигательных действий скоростно-силового характера, на выносливость, а также специальные упражнения, направленные на развитие тактического мышления в соревновательных условиях.
Частота сердечных сокращений наряду с другими показателями является одним из наиболее информативным, а также наиболее изученным показателем насосной функции сердца. Частота сердцебиений человека изменяется как с возрастом, так и в условиях систематического выполнения физических нагрузок различного объема и интенсивности в процессе учебно-тренировочных занятий или соревновательной деятельности. Известно, что систематические мышечные тренировки вызывают повышение функциональных возможностей сердца в условиях относительного покоя, что выражается в уменьшении показателей частоты сердцебиений. Установлено, что развитие брадикардии тренированности происходит на фоне естественного снижения показателей частота сердечных сокращений в связи с возрастом и увеличением суточного объема двигательной активности (Р.А.Абзалов, 1971, 2005; Ю.С.Ванюшин, 1986, 2001; Р.Р.Нигматуллина, 1991, 1999; И.Х.Вахитов, 1993, 2005, И.Х.Вахитов с соавторами, 2005).
Как известно, уменьшение показателей частоты сердечных сокращений у спортсменов компенсируется за счет увеличения систолического объема, то есть, чем меньше показатели частоты сердечных сокращений до выполнения физической нагрузки, тем выше уровень систолического объема. Показатели частоты сердечных сокращения, зарегистрированные в условиях относительного покоя, зависят от уровня спортивной подготовленности, а также от выбранного вида спорта. Значительному уменьшению показателей частоты сердечных сокращений растущего организма в покое способствуют виды спорта, направленные на развитие выносливости (Р.А.Абзалов, 1985, 1986, 2005, Ю.С.Ванюшин, 2001, И.Х.Вахитов, 2005). Однако остается недостаточно изученным вопрос об изменениях показателей частоты сердечных сокращений в покое у спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спортивной специализации, в какой-то степени к таким видам относится и спортивный туризм.
В целом, анализируя изменения частоты сердечных сокращений у туристов разного уровня спортивной подготовленности, и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью в условиях выполнения физической нагрузки повышающейся мощности, можно утверждать, что исходные показатели частоты сердечных сокращений наименьшие у спортсменов-туристов, а самые наибольшие - в контрольной группе (Р>0,05) (Таблица 1). Реакция частоты сердечных сокращений, как на первую, так и на выполнение второй физической нагрузки остается самой высокой в контрольной группе, а самой низкой - в группе спортсменов-туристов.
Показатели частоты сердечных сокращений к пятой минуте восстановительного периода после выполнения второй физической нагрузки в контрольной группе исследования до исходных величин не уменьшаются. Это мы наблюдаем и у студентов группы начальной подготовки. Показатели частоты сердечных сокращений у спортсменов-туристов на пятой минуте восстановительного периода после выполнения второй физической нагрузки с исходными данными не различаются, то есть происходит восстановление частоты сердцебиений до уровня исходных величин (Р>0,05). Изменения показателей частоты сердечных сокращений у спортсменов-туристов во время выполнения физической нагрузки происходят в зависимости от уровня их спортивной подготовленности: чем выше уровень спортивной подготовленности, тем меньше реакция частоты сердечных сокращений на предлагаемые физические нагрузки.
Таблица 1.
Частота сердечных сокращений
у туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов,
не занимающихся соревновательной деятельностью, до и после выполнения
физической нагрузки повышающейся мощности, уд/мин (M±m)
| Экспериментальные группы | ||||
| Спортсмены-туристы | Группа начальной подготовки | Контрольная группа | ||
| Количество испытуемых (n): Условия эксперимента: | 15 | 15 | 20 | |
| Сидя на стуле до выполнения физической нагрузки | 67,5±2,5 x # | 72,4±2,3 * | 77,0±2,4 | |
| Сидя на велоэргометре до выполнения физической нагрузки | 70,7±3,1 x # | 75,7±1,5 | 78,7±1,8 | |
| В конце выполнения первой физической нагрузки | 130,4±1,7 x # | 144,1±1,7 * | 149,9±3,1 | |
| Время восстановления после выполнения первой физической нагрузки | 1 мин | 93,4±1,5 x # | 110,4±3,2 * | 119,1±4,7 |
| 2 мин | 93,9±2,0 x # | 101,3±2,7 * | 107,4±3,9 | |
| 3 мин | 80,6±2,5 x # | 92,7±2,5 * | 100,0±3,8 | |
| В конце выполнения второй физической нагрузки | 164,6±2,2 x # | 179,1±2,2 | 183,1±2,2 | |
| Время восстановления после выполнения второй физической нагрузки | 1 мин | 122,1±3,3 x # | 142,0±2,3 * | 149,8±3,2 |
| 2 мин | 116,1±3,6 x # | 134,0±2,0 * | 136,3±2,7 | |
| 3 мин | 110,1±3,3 x # | 128,2±1,7 * | 131,1±2,4 | |
| 4 мин | 98,8±3,6 x # | 118,9±1,8 * | 114,1±2,3 | |
| 5 мин | 73,2±2,8 x # | 84,6±1,8 * | 85,5±2,6 | |
Примечания:
- достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов группы начальной подготовки (Р<0,05);
# - достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов контрольной группы (Р<0,05);
* - достоверность различий между показателями студентов группы начальной подготовки и контрольной группы (Р<0,05).
Ударный объем крови является одним из информативным показателем о функциональной возможности сердечной деятельности. Значительное увеличение показателей ударного объема крови по мере роста и развития организма является признаком повышения функциональных возможностей сердца. Известно, что систематическое выполнение физических нагрузок вызывают увеличение показателей ударного объема крови в развивающемся организме (Р.А.Абзалов, 1985, 1986, 2005, Ю.С.Ванюшин, 2001, И.Х.Вахитов, 2005). Как нам кажется, изучение насосной функции сердца у туристов разного уровня спортивной подготовленности, занимающихся в большей степени специальными физическими упражнениями скоростно-силового характера, является актуальной проблемой.
В конце выполнения первой физической нагрузки нами установлено, что по мере повышения уровня спортивной подготовленности у туристов увеличиваются и показатели ударного объема крови (Рисунок 1).
Примечания: 1Н - первая физическая нагрузка; 2Н – вторая физическая нагрузка; «вело» - велоэргометр.
- спортсмены-туристы - группа начальной подготовки
- контрольная группа
Рис.1. Ударный объем крови у туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью, до и после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности (мл)
В конце первой минуты восстановительного периода после выполнения второй физической нагрузки наибольшее уменьшение показателей ударного объема крови произошло в группе спортсменов-туристов. Показатели ударного объема крови у спортсменов-туристов высокого уровня спортивной подготовленности во всех условиях регистрации остаются достоверно высокими по сравнению с данными студентов группы начальной подготовки и не занимающихся соревновательной деятельностью (Р<0,05). У студентов контрольной группы исследования установлены наименьшие показатели ударного объема крови до и после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности. В изученных нами экспериментальных группах значительное реагирование ударного объема крови происходит при выполнении физических нагрузок повышающейся мощности (Р<0,05). При этом наибольшие показатели ударного объема крови в экспериментальных группах установлены после выполнения второй физической нагрузки (Р<0,05).
Минутный объем кровообращения является интегральным показателем насосной функции сердца и зависит от частоты сердечных сокращений и ударного объема крови. При этом эти составляющие насосной функции сердца, как в процессе индивидуального развития организма, так и в условиях воздействия мышечных тренировок, изменяются в противоположном направлении. Частота сердечных сокращений медленно и стойко урежается, то есть развивается брадикардия тренированности, а показатели ударного объема крови, наоборот, увеличиваются. Сотрудниками лаборатории физиологии физических упражнений Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета было установлено, что в условиях мышечных тренировок на выносливость решающее значение в формировании минутного объема кровообращения имеют показатели ударного объема крови (Р.А.Абзалов, 1985, 1986, 2005, Ю.С.Ванюшин, 2001, И.Х.Вахитов, 2005).
Таким образом, показатели минутного объема кровообращения в основном зависят от закономерностей изменения ударного объема крови. В этой связи, изучение изменений показателей минутного объема кровообращения в сочетании ударного объема крови и частоты сердечных сокращений у спортсменов-туристов разного уровня спортивной подготовленности является актуальной задачей.
Анализируя показателей минутного объема кровообращения у спортсменов-туристов разного уровня спортивной подготовленности, и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью, в условиях выполнения физической нагрузки повышающейся мощности можно утверждать, что в конце выполнения физической нагрузки показатели минутного объема кровообращения самые высокие в группе спортсменов-туристов (Таблица 2). У студентов группы начальной подготовки и контрольной группы установлены самые низкие показатели минутного объема кровообращения после завершения выполнения физической нагрузки повышающейся мощности.
Таблица 2.
Минутный объем кровообращения у туристов разного уровня
спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной
деятельностью, до и после выполнения физической нагрузки
повышающейся мощности, л/мин (M±m)
| Экспериментальные группы | ||||
| Спортсмены-туристы | Группа начальной подготовки | Контрольная группа | ||
| Количество испытуемых (N): Условия эксперимента: | 15 | 15 | 20 | |
| Сидя на стуле до выполнения физической нагрузки | 4,92±0,18 | 5,00±0,17 | 5,15±0,11 | |
| Сидя на велоэргометре до выполнения физической нагрузки | 5,37±0,21 | 4,96±0,28 | 4,91±0,29 | |
| В конце выполнения первой физической нагрузки | 11,15±0,43 | 10,54±0,46 | 10,64±0,30 | |
| Время восстановления после выполнения первой физической нагрузки | 1 мин | 7,23±0,17 x # | 7,78±0,36 | 8,11±0,15 |
| 2 мин | 7,06±0,18 x # | 6,11±0,29 | 6,24±0,43 | |
| 3 мин | 5,82±0,35 | 6,00±0,41 | 6,21±0,48 | |
| В конце выполнения второй физической нагрузки | 18,65±0,85 x # | 14,86±0,51 | 14,7±0,61 | |
| Время восстановления после выполнения второй физической нагрузки | 1 мин | 12,74±0,56 x # | 11,46±0,24 | 11,56±0,53 |
| 2 мин | 10,77±0,6 | 10,16±0,50 | 9,97±0,65 | |
| 3 мин | 9,52±0,44 | 9,03±0,39 | 8,99±0,49 | |
| 4 мин | 7,63±0,38 | 8,1±0,38 | 7,42±0,27 | |
| 5 мин | 5,60±0,30 | 5,74±0,28 | 5,50±0,35 | |
Примечания:
- достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов группы начальной подготовки (Р<0,05);
# - достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов контрольной группы (Р<0,05);
* - достоверность различий между показателями студентов группы начальной подготовки и контрольной группы (Р<0,05).
На первой минуте восстановительного периода после выполнения первой физической нагрузки произошло существенное снижение показателей минутного объема кровообращения в каждой исследованной нами экспериментальной группе по сравнению с данными полученными в конце физической нагрузки (Р<0,05). По-видимому, это объясняется существенным снижением частоты сердечных сокращений у спортсменов-туристов на первой минуте восстановительного периода после выполнения первой физической нагрузки по сравнению с остальными экспериментальными группами.
Физическая работоспособность является интегральным показателем и зависит от функциональной подготовленности и состояния организма. Во многом физическая работоспособность зависит от функционального состояния сердца. В связи с этим, в спортивной практике имеет место определение показателей физической работоспособности. Учитывая вышеизложенное, нами определялась физическая работоспособность по тесту PWC170 у исследованных нами групп спортсменов-туристов и студентов, начинающих заниматься спортивным туризмом, а также у студентов, систематически не занимающихся соревновательной деятельностью (Рисунок 2).
Рис.2. Показатели физической работоспособности у туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью, после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности (кгм/мин)
Физическая работоспособность, определенная по тесту PWC170, имеет значительную зависимость от уровня спортивной подготовленности. Поскольку спортсмены-туристы имеют спортивную квалификацию на уровне 2, 1, КМС разрядов и в большей степени выполняют физические нагрузки скоростно-силового характера, а показатели физической работоспособности достаточно высокие, чем эти же данные у студентов остальных экспериментальных групп (Р<0,05). Студенты группы начальной подготовки имеют стаж занятий специальными физическими упражнениями по спортивному туризму до одного года и поэтому данные их физической работоспособности по PWC170 не значительно уступают величинам спортсменов-туристов. Как и следовало ожидать, самые низкие показатели физической работоспособности по PWC170 среди исследованных групп нами установлены у студентов, систематически не занимающихся соревновательной деятельностью (Р<0,05).
Способности тактического мышления в соревновательных условиях, в основном, зависит от функционального состояния клеток головного мозга, в целом от функционального состояния центральной нервной системы. Следует отметить, что уровень адаптации к выполнению физической нагрузки повышающейся мощности и решению тактических задач в условиях выполнения скоростно-силовых двигательных движений в значительной степени различаются.
Таблица 3.
Количество просмотренных знаков
при выполнении корректурной пробы по буквенной таблице Анфимова
у туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов,
не занимающихся соревновательной деятельностью, до и после выполнения
физической нагрузки повышающейся мощности, единица (М±m)
| Спортсмены-туристы | Группа начальной подготовки | Контрольная группа | |
| Количество испытуемых (N): Условия эксперимента | 15 | 15 | 20 |
| В покое | 733±25 # | 762±29 | 827±53 |
| Сидя на стуле до выполнения физической нагрузки | 706±25 # | 645±19 * | 767±29 |
| После выполнения физической нагрузки | 803±36 | 695±39 * | 800±35 |
Примечания:
- достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов группы начальной подготовки (Р<0,05);
# - достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов контрольной группы (Р<0,05);
* - достоверность различий между показателями студентов группы начальной подготовки и контрольной группы (Р<0,05).
Среди изученных нами экспериментальных групп установлено, что до выполнения физической нагрузки самые высокие показатели количества просмотренных знаков у студентов контрольной группы, а самые низкие – у лиц, начинающих заниматься соревновательной деятельностью (Таблица 3). После выполнения физической нагрузки повышающейся мощности увеличивается способность у испытуемых рассматривать знаки по буквенной таблице Анфимова. Значительно высокая внутригрупповая разница показателей количества просмотренных знаков до и после выполнения физической нагрузки выявлена только в группе спортсменов-туристов (Р<0,05).
Стабильные показатели допущенных ошибок у спортсменов-туристов при корректурной пробе по таблице Анфимова в покое, до и после выполнения физической нагрузки показывают высокие адаптационные возможности организма занимающихся к продуктивной тактически логично построенной деятельности при меняющихся условиях выполнения физических нагрузок (Таблица 4). Это является одним из основных критериев в подготовке высококвалифицированного спортсмена-туриста.
Таблица 4
Количество допущенных ошибок
при выполнении корректурной пробы по буквенной таблице Анфимова
у туристов разного уровня спортивной подготовленности и студентов,
не занимающихся соревновательной деятельностью, до и после выполнения
физической нагрузки повышающейся мощности, единица (М±m)
| Спортсмены-туристы | Группа начальной подготовки | Контрольная группа | |
| Количество испытуемых (N): Условия эксперимента | 15 | 15 | 20 |
| В покое | 8±2 # | 20±4 | 25±9 |
| Сидя на стуле до выполнения физической нагрузки | 8±2 # | 14±4 | 24±7 |
| После выполнения физической нагрузки | 6±1 # | 12±3 | 20±6 |
Примечания:
- достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов группы начальной подготовки (Р<0,05);
# - достоверность различий между показателями спортсменов-туристов и студентов контрольной группы (Р<0,05).
Особенности изменения количества допущенных ошибок у испытуемых в зависимости от уровня спортивной подготовленности подтверждается и после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности. Следует отметить, что после каждого раза проведения корректурной пробы по буквенной таблице В.Я.Анфимова происходит незначительное уменьшение показателей допущенных ошибок в изученных экспериментальных группах.
Следовательно, количество совершенных ошибок у спортсменов-туристов в покое, до и после выполнения физической нагрузки меньше по сравнению с данными студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью (Р<0,05). При этом уменьшение количества допущенных ошибок у спортсменов-туристов после выполнения физической нагрузки происходит на фоне увеличения показателей количества просмотренных знаков. Возможно, это указывает на относительно качественное выполнение корректурной буквенной пробы по таблице В.Я.Анфимова после завершения выполнения физической нагрузки повышающейся мощности.
Таким образом, в условиях выполнения велоэргометрической физической нагрузки повышающейся мощности показатели насосной функции сердца у студентов-туристов изменяются в зависимости от уровня их спортивной подготовленности. Чем выше уровень спортивной подготовленности, тем меньше показатели частоты сердечных сокращений и больше показатели ударного объема крови, минутного объема кровообращения в конце выполнения физической нагрузки. Выполнение корректурной буквенной пробы по таблице В.Я.Анфимова до и после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности показывает, что после велоэргометрической нагрузки количество просмотренных знаков только в группе спортсменов-туристов значительно увеличивается по сравнению с данными до выполнения физической нагрузки. При этом на фоне увеличения показателей просмотренных знаков уменьшается количества допущенных ошибок у спортсменов-туристов после выполнения физической нагрузки. Полученные данные свидетельствуют о высоких возможностях тренированного организма за короткое время принимать оптимальное и логически правильное тактическое решение. Это соответствует с действиями спортсменов-туристов в соревновательных условиях.
ВЫВОДЫ
1. Показатели частоты сердечных сокращений у спортсменов-туристов при выполнении физической нагрузки повышающейся мощности изменяются в зависимости от уровня их спортивной подготовленности: чем выше уровень спортивной подготовленности, тем меньше реакция частоты сердечных сокращений на выполнение физической нагрузки.
2. Реакция ударного объема крови у спортсменов-туристов на выполнение физической нагрузки повышающейся мощности остается достоверно высокой по сравнению с показателями студентов контрольной группы и туристов, начинающих заниматься соревновательной деятельностью.
3. Показатели ударного объема крови у спортсменов-туристов высокого уровня спортивной подготовленности во время выполнения физической нагрузки повышающейся мощности значительно выше, чем у студентов, начинающих заниматься и не занимающихся соревновательной деятельностью.
4. Показатели минутного объема кровообращения в конце выполнения физической нагрузки повышающейся мощности у спортсменов-туристов больше, чем у туристов, начинающих заниматься спортивным туризмом и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью. Уменьшение минутного объема кровообращения на первой минуте восстановительного периода после выполнения первой и второй физических нагрузок у спортсменов-туристов более выражено, чем у студентов остальных экспериментальных групп.
5. Показатели физической работоспособности у спортсменов-туристов в условиях выполнения функциональной пробы в виде теста PWC170 существенно больше по сравнению со студентами, не занимающихся соревновательной деятельностью.
6. После выполнения физической нагрузки у спортсменов-туристов увеличивается количество просмотренных знаков по таблице Анфимова по сравнению с показателями, полученных до выполнения физической нагрузки повышающейся мощности. При этом показатели просмотренных знаков у студентов начинающих заниматься и не занимающихся соревновательной деятельностью, до и после выполнения физической нагрузки внутригрупповых изменений не претерпевают.
7. Установлены низкие показатели количества допущенных ошибок у спортсменов-туристов при выполнении корректурной пробы по таблице Анфимова, как в покое, так и после выполнения физической нагрузки повышающейся мощности по сравнению с данными студентов, начинающих заниматься и не занимающихся соревновательной деятельностью.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г., Зиятдинова А.И. Насосная функция сердца у спортсменов-туристов при выполнении мышечной нагрузки в виде PWC170 // «Физиология человека». – М. – 2008, Т.34, №3. – С. 129-132.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г. Частота сердечных сокращений и пульсовое кровяное давление туристов-многоборцев // XIX съезд физиологического общества им. И.П.Павлова (Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова). – С.-Петербург, 2004. – Т. 90, № 8. - С. 219.
- Набиуллин Р.Р., Исхаков Ф.Ф., Мухаметсафин Р.С., Хурамшин И.Г. Использование самодельного туристического снаряжения в учебно-тренировочных занятиях спортивным туризмом // Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке (тезисы VI Всероссийского симпозиума и школы семинара молодых ученых и учителей). – Казань, 2002. – С. 116-118.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г. Артериальное кровяное давление туристов-многоборцев при велоэргометрической нагрузке // Нейрогуморальные механизмы регуляции сердца (Всероссийская конференция, посвященная 100-летию со дня рождения О.Д.Курмаева). – Казань, 2004. – С. 97.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г. Объем кратковременной памяти у школьников, начинающих заниматься спортивным туризмом // Растущий организм: адаптация к умственной и физической нагрузке (тезисы VII Всероссийского симпозиума и школы семинара молодых ученых и учителей, май). – Наб.Челны, 2004. – С. 116-118.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г. Реакция артериального давления туристов-многоборцев и лиц, не занимающихся спортивным туризмом, на выполнение велоэргометрической нагрузки // Растущий организм: адаптация к умственной и физической нагрузке (тезисы VII Всероссийского симпозиума и школы семинара молодых ученых и учителей). – Наб.Челны, 2004. – С. 119-120.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г. Реакция частоты сердечных сокращений туристов-многоборцев и лиц, не занимающихся спортивным туризмом, на выполнение велоэргометрической нагрузки // Растущий организм: адаптация к умственной и физической нагрузке (тезисы VII Всероссийского симпозиума и школы семинара молодых ученых и учителей). – Наб.Челны, 2004. – С. 118-119.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г. Частота сердечных сокращений туристов-многоборцев при велоэргометрической нагрузке // Нейрогуморальные механизмы регуляции сердца (Всероссийская конференция, посвященная 100-летию со дня рождения О.Д.Курмаева). – Казань, 2004. – С. 98.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А. Хурамшин И.Г., Шакиров Р.Р. Умственная работоспособность у туристов-многоборцев во время восстановительного периода после соревновательной физической нагрузки // Физиология сердца (материалы всероссийской научной конференции). – Казань, 2005. – С. 113.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г., Минхаиров Ф.Ф. Пульсовое давление у туристов-многоборцев во время восстановительного периода после соревновательной физической нагрузки // Физиология сердца (материалы всероссийской научной конференции). - Казань, 2005. – С. 112.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г., Минхаиров Ф.Ф. Частота сердечных сокращений у туристов во время восстановительного периода после соревновательной физической нагрузки // Физиология сердца (материалы всероссийской научной конференции). – Казань, 2005. – С. 110.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г., Набиуллин Р.Р. Время выполнения соревновательной физической нагрузки туристов-многоборцев Арского педагогического педколледжа // Физиология сердца (материалы всероссийской научной конференции). – Казань, 2005. – С. 115.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г. Объем памяти у туристов разного уровня спортивной подготовленности при выполнении повторной соревновательной мышечной нагрузки // Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке (тезисы VIII всероссийского симпозиума и школы-семинара молодых ученых и учителей). – Казань, 2006. – С. 68.
- Хурамшин И.Г., Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А. Ударный объем крови у спортсменов-туристов и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью, при мышечных нагрузках // Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке (тез. VIII всероссийского симпозиума и школы-семинара молодых ученых и учителей). – Казань, 2006. – С. 113.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г., Абзалов Р.А. Частота сердечных сокращений у туристов-многоборцев, с разным уровнем специальной подготовленности, до и после выполнения физических нагрузок // Теория и практика физической культуры (материалы всероссийской научно практической конференции, посвященная 75-летию кафедры физической культуры ТГГПУ). – Казань, 2006. – С. 166.
- Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г., Набиуллин Р.Р. Частота сердечных сокращений у спортсменов-туристов и студентов, не занимающихся соревновательной деятельностью, при мышечных нагрузках // Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке (тезисы VIII всероссийского симпозиума и школы-семинара молодых ученых и учителей). – Казань, 2006. – С. 5.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А. Хурамшин И.Г., Шакиров Р.Р., Мухарлямов И.Р., Набиуллин Р.Р., Хурамшин Н.И. Реакция частоты сердечных сокращений и ударного объема крови у туристов-многоборцев на мышечную нагрузку в виде PWC170 // I конференция молодых ученых медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов. – Ульяновск, 2007. – С. 53-55.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г. Объем памяти у туристов при мышечных нагрузках // XX съезд физиологического общества им. И.П.Павлова. – М., 2007. – С. 347.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г., Набиуллин Р.Р. Частота сердечных сокращений у туристов при мышечных нагрузках // XX съезд физиологического общества им. И.П.Павлова. – М., 2007. – С. 346.
- Набиуллин Р.Р., Абзалов Р.А., Хурамшин И.Г., Хурамшин Н.И. Ударный объем крови у туристов при мышечных нагрузках // XX съезд физиологического общества им. И.П.Павлова. – М., 2007. – С. 347.
- Набиуллин Р.Р., Хурамшин И.Г., Набиуллин Р.Р., Набиуллин Р.Р., Хурамшин Н.И. Частота сердечных сокращений и ударный объем крови у туристов-многоборцев при выполнении мышечной нагрузки в виде PWC170 // Четвертая всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии кровообращения (тезисы докладов). - Москва, 2008. – С. 71.
