Горбанева Е.П., Сентябрев Н.Н. Гиперкапническая стимуляция и ее влияние на циклическую динамику функционального состояния организма спортсменок

Скачать статью в формате PDF

Дата публикации 01.09.2018 г. 

УДК 612+796

ГИПЕРКАПНИЧЕСКАЯ СТИМУЛЯЦИЯ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ДИНАМИКУ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА СПОРТСМЕНОК

Е.П. Горбанева, Н.Н. Сентябрев

ФГБОУ ВО «Волгоградская государственная академия физической культуры», Россия, Волгоград

Ключевые слова: спортсменки, менструальный цикл, функциональное состояние, индивидуальные реакции, дыхательный тренажер.

Аннотация. У спортсменок, занимающихся фитнес-аэробикой, изучены индивидуальные особенности изменения функционального состояния (ФС) во время овариально-менструального цикла. ФС характеризовали с помощью показателей состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) по данным кардиоритмографии и дыхания. Регистрацию кардиоритмограммы осуществляли с помощью мобильного комплекса «Clue medical» (Австрия), параметров дыхания с помощью комплекса «Диамант» (Россия).  Выявлены направления изменений ЧСС, АД и соотношения отделов автономной нервной системы. Во второй части исследования оценивали возможность воздействия на эти показатели с помощью дыхательного тренажера «Самоздрав».  Его применение привело к повышению возможностей системы дыхания  и росту гипоксической устойчивости. В результате снизились нежелательные изменения состояния регуляторного аппарата ССС.

HYPERCAPNIC STIMULATION AND ITS EFFECT ON THE CYCLICAL DYNAMICS OF THE FUNCTIONAL STATE

E.P. Gorbaneva, N.N. Sentyabrev

Volgograd State Academy of Physical Education, Russia, Volgograd

Key words: female athletes, menstrual cycle, functional state, individual reactions, breathing simulator.

Annotation. Female athletes engaged in fitness aerobics, studied the individual characteristics of the change in the functional state (FS) during the ovarian-menstrual cycle. FS were characterized by cardiovascular system (CS) status indicators according to cardiothorrhography and respiration data. Registration of the cardiorhythmogram was performed with the help of the mobile complex "Clue Medical" (Austria), breathing parameters with the help of the "Diamant" complex (Russia). The directions of changes in heart rate, blood pressure and the ratio of autonomic nervous system departments are revealed. In the second part of the study, the possibility of influencing these parameters with the help of the respiratory simulator "Samozdrav" was evaluated. Its application has led to an increase in the capacity of the respiratory system and the growth of hypoxic resistance. As a result, undesirable changes in the state of the CS regulator were reduced.

Введение. Среди многих ритмов, определяющих спортивную работоспособность и результативность спортивной деятельности, одно из ведущих мест по своей значимости занимает овариально-менструальный цикл (ОМЦ). Есть много исследований указывающих на необходимость учета индивидуальных особенностей спортсменок, определяемых ОМЦ [2, 4]. В ряде работ подчеркивается связь циклических изменений функциональных состояний от динамики женских гормонов в разные фазы ОМЦ [3, 5]. Отмечают, что подавление функции женских половых желез, связанное с особенностями целей тренировочного процесса, может негативно сказываться на спортивной работоспособности [6]. Эти данные определяют необходимость применения новых методов воздействия на функциональное состояние женского организма. Они должны исключать возможность негативных влияний, обладая достаточно выраженным действием на функциональное состояние, создавая предпосылки роста спортивной результативности. Отмечается, что таким воздействием обладают дыхательные тренажеры [1]. Все это обусловило задачи настоящего исследования: оценить индивидуальный характер динамики состояния систем организма, обеспечивающих возможности спортсменок.

Методы и организация исследований. В первой части исследования были изучены особенности циклической динамики ССС у группы квалифицированных спортсменок, занимавшихся фитнес-аэробикой (n =6). Во второй части исследованы эффекты применения тренажера «Самоздрав» в качестве дополнительного средства функциональной подготовки спортсменки художественной гимнастики.

Состояние сердечно-сосудистой системы (ССС) осуществляли с помощью мобильного комплекса анализа сердечного ритма «Clue medical». Анализировали показатели сердечного ритма (RR - средний кардиоинтервал и HR - сердечный ритм, ЧСС) а также ряд производных величин, характеризующих активность симпатического и парасимпатического отделов и их баланса (LF/HF). Регистрация параметров дыхания осуществлялась методом спирометрии с помощью комплекса «Диамант». 

Результаты исследования и их обсуждение. У обследованных спортсменок изменения ЧСС за время ОМЦ были весьма индивидуальны (рис.1). Так, у большинства обследованных происходило небольшое понижение ЧСС на 4 день менструальной фазы. Но на 5 день показатель вырос у четырех спортсменок, у двоих изменений не произошло. В постменструальной фазе ЧСС  снижался на 6 и 7 дни. Но у троих спортсменок на 8 день отмечено ее увеличение,  у двух обследованных изменений не произошло, у одной из спортсменок снижение. Таким различающимся изменениям соответствовала значительная индивидуальность динамики тонуса отделов автономной нервной системы (рис. 2).

В менструальной фазе показатель (LF/HF)  не имел значительных изменений. К концу фазы наблюдалось снижение показателя вегетативного баланса, что свидетельствовало о смещение тонуса автономной нервной системы в сторону ваготонии и уменьшения централизации управления сердечным ритмом (6, 7 дни). На протяжении постменструальной фазы у всех спортсменок была видна тенденция к повышению показателя, которая продлилась и на протяжении овуляторной фазы.

Рис.1. Динамика частоты сердечных сокращений в течение одного ОМЦ

 

Рис.2. Динамика изменения тонуса симпатического отдела нервной системы

 

Затем в постовуляторной фазе соотношение симпатических и парасиматических влияний не притерпевало значительных изменений. Повышение происходило к концу фазы (22-24 дни).

Далее была проведена комплексная оценка результатов применения тренажера «Самоздрав». За время использования улучшился ряд показателей системы дыхания (табл.1).

Таблица 1

Динамика показателей внешнего дыхания до и после применения функциональной тренировки с помощью тренажера «Самоздрав»

Показатели	В начале исследования	В конец исследования	%
ФЖЕЛ, л	3,07	3,11	1,3
ОФВ1, л/с	2,75	3,11	13,1
МОС25, л/с	4,91	5,8	18,1
МОС50, л/с	4,46	5,34	19,7
МОС75, л/с	2,46	3,07	24,8
СОС, л/с	3,98	4,83	21,4
ЧД, дых.цик./мин	10,16	5,8	-42,9
МОД , л/мин	4,1	3,1	-24,4

Частота дыхания уменьшилась почти в два раза (на 42,9%), минутный объём дыхания стал меньше на 24,4%, что свидетельствует о повышении эффективности и экономичности дыхательной функции. Увеличился показатель ФЖЕЛ на 1,3 %. Наблюдалось повышение таких показателей, как объём форсированного выдоха за первую секунду маневра форсированного выдоха (ОФВ1), мгновенная объёмная скорость после выдоха 25%, 50%, 75% ФЖЕЛ (МОС25/50/75), средняя объемная скорость выдоха (СОС). Данная динамика показателей свидетельствует об улучшении вентиляционных возможностей легких, что повышает аэробную функцию легких. Одновременно выросла гипоксическая устойчивость, т.к. отмечен рост переносимой гиперкапнии на фоне снижения вентиляторной активности дыхания. Время заполнения тестовой емкости увеличилось на 56 секунд (табл.2).

Таблица 2

Динамика показателей дыхательной функции

 

Показатели	В начале исследования	В конце исследования
МОД	4,1	3,1
Кол-во CO2	5,4	6
Время заполнения	3 мин. 14 сек.	4 мин. 10 сек.

 

Параллельно с исследованием влияния тренажера «Самоздрав» на дыхательную систему наблюдали за изменением показателей ССС. Во время овуляторной фазы на 13 день повышалось АДс и АДпульс, на 14 день снижаются показатели АДс, АДд и ЧСС. На 22 день (постовуляторная фаза) повышается АДс и ЧСС. В последний 28 день цикла (предменструальная фаза)  АДс и АДд росли. Во время менструальной фазы выделяются 2 и 7 дни: на 2 день АДс и АДд понизились, а АДпульс выросло, на 7 день показатели АДс,  АДд и АДпульс уменьшились, ЧСС вырасла. Из 28 дневного цикла всего 4 дня (1, 14, 15, 21 дни ОМЦ) преобладала парасимпатическая составляющая и автономный контур регуляции сердечной деятельности. Во 2, 3, 9, 11, 18 дни отмечено вегетативное равновесие. В остальные дни ОМЦ наблюдалась централизация управления ССС с преобладанием симпатических влияний от умеренных до выраженных. После использования тренажера «Самоздрав» произошли существенные изменения. Это выразилось в преимущественной активации автономного контура регуляции сердечной деятельностью на протяжении овариально-менструального цикла. Функциональное состояние характеризовалось высокой автономией и вариабельностью сердечного ритма в следующие дни ОМЦ (1, 10, 13, 19, 20, 27). Даже при повышении активности центрального контура управления и симпатических влияний (2, 3, 7, 8, 9 и 24 дни ОМЦ) мобилизация функциональных резервов была выражена в меньшей степени. Это позволяет говорить об улучшении  функционального состояния.

Заключение. Таким образом, применение тренажера-капникатора в течение ОМЦ позволило оптимизировать функциональное состояние организма и уменьшить отрицательные фазовые влияния на состояние регуляторных механизмов. Это создает более благоприятные условия для реализации целей тренировочного процесса.

Литература

1. Волков Н.И. Проблемы эргогенных средств и методов тренировки в теории и практике спорта высших достижений / Н.И. Волков, Ю.А. Войтенко, Р.В. Тамбовцева, Б.А. Дышко // Теория и практика физической культуры: Тренер: журнал в журнале. - 2013. -№ 8. -С. 68-72.
2. Михалюк Е.Л. Влияние идентичности тренировочных нагрузок на функциональное состояние и спортивные результаты спортсменов обоего пола (обзор литературы) // Здоровье для всех. 2015. № 1. С. 38-44.
3. Радыш И.В. Хроноструктура циркадианных ритмов сердечно-сосудистой системы у женщин / И.В. Радыш, А.А. Марьяноеский, Т.В. Коротеева, A.M. Ходорович, Ю.П. Старшинов // Технологии живых систем. - Т. 3, № 5. - С. 57-65.
4. Julian R. The effects of menstrual cycle phase on physical performance in female soccer players. / R. Julian, A. Hecksteden, H. Fullagar, T. Meyer // PLoS ONE. – 2017. -12(3): e0173951.
5. Sims S.T. Myths and Methodologies: Reducing scientific design ambiguity in studies comparing sexes and/or menstrual cycle phases / S.T. Sims, A.K. Heather // Exp Physiol. 2018 Jul 27. doi: 10.1113/EP086797.
6. Vanheest J.L. Ovarian suppression impairs sport performance in junior elite female swimmers / J.L. Vanheest, C.D. Rodgers, C.E. Mahoney, De Souza M.J. Ovarian // Med Sci Sports Exerc. 2014 Jan;46(1):156-66.

 References

1. Volkov N.I. Problems of ergogenic means and methods of training in the theory and practice of sport of higher achievements / N.I. Volkov, Yu.A. Voitenko, R.V. Tambovtseva, B.A. Dyshko // Theory and practice of physical culture: Coach: magazine in the journal. -2013. -No 8.-C. 68-72.
2. Mikhalyuk E.L. Influence of the identity of training loads on the functional state and athletic performance of athletes of both sexes (literature review) // Health for All. 2015. No. 1. P. 38-44.
3. Radysh I.V. Chronostructure of circadian rhythms of the cardiovascular system in women / I.V. Radysh, A.A. Marianosky, Т.В. Koroteeva, A.M. Khodorovich, Yu.P. Starshinov // Technologies of living systems. 2006. T. 3. № 5. - P. 57-65.
4. Julian R. The effects of menstrual cycle phase on physical performance in female soccer players. / R. Julian, A. Hecksteden, H. Fullagar, T. Meyer // PLoS ONE. – 2017. -12(3): e0173951.
5. Sims S.T. Myths and Methodologies: Reducing scientific design ambiguity in studies comparing sexes and/or menstrual cycle phases / S.T. Sims, A.K. Heather // Exp Physiol. 2018 Jul 27. doi: 10.1113/EP086797.
6. Vanheest J.L. Ovarian suppression impairs sport performance in junior elite female swimmers / J.L. Vanheest, C.D. Rodgers, C.E. Mahoney, De Souza M.J. Ovarian // Med Sci Sports Exerc. 2014 Jan;46(1):156-66.

Сведения об авторах. Елена Петровна Горбанева - заведующая кафедрой анатомии и физиологии ФГБОУ ВО Волгоградская государственная академия физической культуры, д.м.н., доцент; Николай Николаевич Сентябрев – профессор кафедры анатомии и физиологии ФГБОУ ВО Волгоградская государственная академия физической культуры, д.б.н., профессор, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.