Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
Актуальность работы 4
Цель работы б
Научная новизна 7
Теоретическая и практическая значимость 8
Основные положения, выносимые на защиту 9
Апробация работы 9
Структура и объем диссертации 10
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
Периодизация спортивной подготовки лыжника-гонщика 11
Вариабельность сердечного ритма у спортсменов 18
Система красной и белой крови у спортсменов 28
Биохимия крови и воспалительная активность у спортсменов 37
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 45
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 51
3.1. Динамика антропометрических показателей и физической работоспособности в
течение годичного цикла подготовки у юных лыжников 51
Динамика показателей вариабельности ритма сердца в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников 58
Динамика биохимических параметров крови в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников : 62
Динамика системной воспалительной активности, белкового профиля и активностей ферментов 62
Динамика липопротеидного профиля сыворотки 73
3.4. Динамика гематологических параметров крови в течение годичного цикла
подготовки у юных лыжников.'. 75
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 83
4.1. Антропометрические показатели и физическая работоспособность в течение
годичного цикла подготовки у юных лыжников 84
Вариабельность сердечного ритма в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников 1 89
Биохимические и гематологические параметры крови в течение годичного цикла
подготовки у юных лыжников 97
Заключение 131
ВЫВОДЫ 136
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 139
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Hb - концентрация гемоглобина в крови
HF -мощность высокочастотных волн (0,15 - 0,4 Гц)
HFnor, LFnor - мощности в диапазоне HF и LF частот в нормализованных единицах
Ht - гематокритный показатель
IgA - концентрация иммуноглобулинов класса А
IgG - концентрация иммуноглобулинов класса G
IgM - концентрация иммуноглобулинов класса М
LF - мощность низкочастотных волн (0,04 - 0,15 Гц)
LF/HF - отношение мощности высокочастотных к мощности низкочастотных волн,
индекс симпато-вагусного баланса
МСН - среднее содержание гемоглобина в эритроците
МСНС - средняя концентрация гемоглобина в эритроците
MCV - средний объем эритроцитов
PLT- концентрация тромбоцитов в крови
PWC170 - индекс аэробной работоспособности в ступенчатом тесте PWC170
г- коэффициент ранговой корреляции Спирмена
RBC - концентрация эритроцитов в крови
RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разностей величин последовательных
пар интервалов RR. Этот показатель вычисляется по динамическому ряду разностей
значений последовательных пар кардиоинтервалов и не содержит медленноволновых
составляющих сердечного ритма.
S - площадь поверхности тела
SDNN - среднее квадратическое отклонение величин интервалов RR за весь
рассматриваемый период
ТР - общая мощность спектра
VLF - мощность очень низкочастотных волн (0,003 - 0,04 Гц)
vs - (versus) в сравнении с
WBC - концентрация лейкоцитов в крови
Wmax - максимальная мощность, показанная в тесте PWC170 до отказа
Р - множественный регрессионный бета-коэффициент, позволяет выявить относительные
вклады каждой независимой переменной в предсказание зависимой переменной
ИАЛ - индекс атерогенности липопротеидов
ИМТ - индекс массы тела
ИН-индекс напряжения по Баевскому P.M.
КФК, КФК-МВ - общая активность креатинфосфокиназы и активность изофермента
КФК-МВ, соответственно
ЛДГ, ЛДГ-1 - общая активность лактатдегидрогеназы и активность изофермента ЛДГ-1,
соответственно
Легочная вентиляция (ПАНО) - легочная вентиляция на уровне ПАНО
ПАНО/кг - порог анаэробного обмена, индексированный к массе тела, равный мощности
нагрузки при уровне лактат 4 ммол/л
СОЭ - скорость оседания эритроцитов за 1 час
СРП - уровень С-реактивного протеина в сыворотке
ТГ - концентрация триглицеридов
ХС - концентрация общего холестерина
ХСЛПВП - концентрация ХС липопротеидов высокой плотности
ХСЛПНП - концентрация ХС липопротеидов низкой плотности
ЧСС - частота сердечных сокращений
ЧСС (ПАНО) - ЧСС на уровне ПАНО
ЧСС(170-120) - время восстановления ЧСС после теста PWC170 с 170 до 120 уд/мин
Введение к работе
Актуальность работы. Проблема адаптации организма человека к
напряженным физическим нагрузкам занимает одно из ведущих мест в
физиологии мышечной деятельности, а также в спортивной медицине
(Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988). Значение этой проблемы еще
больше возрастает в контексте возрастной физиологии. Приспособление
организма юных спортсменов к постепенно и постоянно возрастающим
физическим нагрузкам способствует как раскрытию двигательного
потенциала человека, так и способно перегружать недостаточно зрелые
системы организма, в частности систему иммунитета (Дембо А.Г.,
Земцовский Э.В., 1989; Фомин Н.А. и др., 1997; Винантов В.В., 2000). Эти и
другие особенности определяют актуальность исследования особенностей
адаптации юношеского организма к напряженным физическим нагрузкам -
лыжным гонкам.
Исследования биохимических, гематологических, функциональных параметров, а также показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) дают важную информацию о влиянии спортивной тренировки на состояние различных систем организма спортсмена, состоянии здоровья, а также о физиологических механизмах адаптации организма человека к физической нагрузке. Анализ этих параметров используется для общей оценки состояния здоровья и тренированности спортсменов (Иорданская Ф.А., Юдинцева М.С., 2006), выявления состояний перенапряжения и перетренировки (Halson S.L., Jeukendrup А.Е., 2004; Mour L. et al., 2004; Courts A.J. et al., 2007), мониторинга употребления допинга (Malcovati L. et al., 2003), железодефицита и анемий (Fallon К. et al., 1999; Schumacher Y.O., 2002; Ostojic S.M., Ahmetovic Z., 2008), а также иммунитета (Mackinnon L.T., 2000; Halson S.L. et al., 2003).
Многие работы, посвященные данной тематике в физиологии мышечной деятельности, имеют ряд недостатков, например, часто используется одномоментный сравнительно-срезовый анализ, что не
позволяет дифференцировать влияние самой тренировки от эффектов отбора (Мельников А.А., Викулов А.Д., 2004; Katona P.G. et al., 1982; Tolfrey К. et al., 1998; Boyadejiev N., Taralov Z., 2000; Brun J.F. et al, 2000). Во многих лонгитудинальных работах, оценивающих сезонные изменения у спортсменов или влияние интенсивности тренировки на те или иные физиологические параметры, часто отсутствует параллельный контроль, что может скрывать реальные эффекты физической тренировки (Fallon К. et al., 1999; Schumacher Y.O. et al., 2002; Malcovati L. et al., 2003; Banfi G. et al., 2006, 2007; Ostojic S.M., Ahmetovic Z., 2008). Эти и другие особенности могут лежать в основе противоречивости результатов работ, оценивающих влияние физической тренировки на исследуемые показатели. Большая часть противоречий может быть обусловлена текущим функциональным состоянием спортсмена, величиной предшествующих нагрузок и различными периодами спортивной подготовки. Более того, многие работы, направленные на раскрытие физиологических механизмов адаптации различных систем организма, ограничиваются анализом полученных данных в рамках одной системы, что осложняет понимание физиологического смысла многих адаптационных изменений. Причинные факторы, которые могут лежать в основе этих изменений, остаются скрытыми, поскольку они часто находятся вне исследуемой системы организма.
Учитывая это, мы предприняли лонгитудинальное исследование ряда
физиологических и биохимических параметров в течение годичного цикла
подготовки юных лыжников-гонщиков и лиц, не занимающихся спортом.
Это позволило как сравнить спортсменов с не занимающимися спортом в
отдельные периоды года, так и оценить влияние тренировочных нагрузок на
организм юных лыжников. Спортивная тренировка существенно изменяется
в течение годичного цикла подготовки. Выделяют три периода в годичном
цикле подготовки спортсменов-лыжников: подготовительный,
соревновательный и переходный (Манжосов В.Н., 1986). Из них соревновательный период отличается повышенными тренировочно-
соревновательными нагрузками, предельной мобилизацией функциональных возможностей спортсменов. Подготовительный период (летне-осенний) характеризуется большей долей аэробной направленности тренировочной работы, большими тренировочными объемами и умеренной интенсивностью. Соревновательный период (зимний) - интенсификацией подготовки с увеличением ее интенсивности и специфичности, иногда снижением общего объема и преобладанием скоростно-соревновательных нагрузок. В переходном периоде объем, и интенсивность нагрузок снижаются, доминируют восстановительные тренировочные нагрузки. Однако в любом периоде общий недельный объем физической нагрузки многократно превышает объем физической активности не спортсменов. Мы полагаем, что ряд биохимических, гематологических и других параметров будет зависеть как от особенностей физических нагрузок, так и средовых (сезонных) условий тренировок в годичном цикле подготовки. Этому посвящено данное исследование.
Цель работы - изучить физическую работоспособность, вариабельность ритма сердца, биохимические и гематологические показатели в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников. Задачи исследования:
Исследовать показатели физической работоспособности и антропометрии в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников.
Изучить вариабельность сердечного ритма (ВСР) в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников.
Исследовать биохимические параметры: белковый, иммуноглобулиновый, липопротеидный профили, активности ферментов сыворотки, в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников.
Изучить подострую системную воспалительную активность организма по уровню С-реактивного протеина в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников.
Исследовать гематологические параметры венозной крови в течение годичного цикла подготовки у юных лыжников.
Определить взаимосвязи между изменениями биохимических, гематологических параметров — с одной стороны, и изменениями показателей антропометрии, физической работоспособности, С-реактивного протеина и вариабельности ритма сердца - с другой стороны, в течение годичного цикла подготовки юных лыжников.
Научная новизна
Впервые проведен комплексный анализ динамики антропометрических
данных, белкового, липопротеидного, гематологического,
иммуноглобулинового профилей крови, системной воспалительной активности, вариабельности сердечного ритма, аэробной и анаэробной работоспособности, в годичном цикле подготовки юных лыжников-гонщиков параллельно с лицами, не занимающимися спортом.
Получены новые данные о динамике антропометрических показателей в годичном цикле у юных лыжников. В период интенсификации тренировочных нагрузок в соревновательном зимнем периоде установлена умеренная дегидратация организма спортсменов. Напротив, в переходном более теплом периоде уровень гидратации восстанавливался, этого не наблюдалось в контрольной группе.
Впервые установлено, что повышение тренировочных нагрузок у лыжников-гонщиков в соревновательном периоде ведет к сдвигу симпато-вагусного баланса в регуляции сердечного ритма в сторону доминирования симпатической активности. Это частично связано с величиной физических нагрузок и, частично, с сезонными эффектами.
В работе впервые установлено, что у спортсменов в периоды умеренных тренировочных нагрузок (подготовительном и переходном) системная воспалительная активность, оцененная по уровню С-реактивного протеина, снижена. Повышение тренировочных нагрузок в соревновательном
периоде приводило к росту подострой воспалительной активности у спортсменов в пределах контрольных значений. Доминирование симпатической активности в симпато-вагусном балансе оказывало антивоспалительный эффект.
Установлены новые данные касающиеся динамики гематологических параметров у спортсменов: в подготовительном и переходном периодах годичного цикла подготовки у юных лыжников отмечались пониженные уровни RBC и Ht по сравнению с не спортсменами, что было обусловленно аутогемодилюцией. Рост тренировочных нагрузок в зимнем периоде сопровождался увеличением концентрации гемоглобина крови, во многом, за счет прироста среднего содержания гемоглобина в эритроците, а также увеличением уровня гематокрита, главным образом, за счет прироста среднеклеточного объема эритроцита. Эти изменения у спортсменов коррелировали с увеличением физической работоспособности.
Новизна работы обусловлена также выявлением физиологического значения роста симпато-вагусного отношения в автономной нервной системе и подострой системной воспалительной активности у спортсменов в период высоких физических нагрузок. На основе корреляционного анализа показано, что умеренный рост воспалительной активности способствует поддержанию уровня иммуноглобулинов, а также - снижению уровней холестерина, ХСЛПНП и фибриногена. Увеличение симпато-вагусного отношения в этом периоде может играть важную роль в повышении уровней гемоглобина и гематокрита, вероятно, через влияние на эритропоэз.
Теоретическая и практическая значимость
Полученные результаты существенно дополняют теоретические знание об физиологических механизмах изменения биохимических, гематологических показателей, а также вариабельности сердечного ритма, физической работоспособности, антропометрических данных в годичном цикле подготовки юных лыжников-гонщиков. Результаты работы вносят важный
вклад в раскрытие оздоровительных антиатерогенных и вазопротекторных эффектов регулярной физической тренировки.
Результаты исследования могут быть использованы в спортивной медицине и практике врачебно-педагогического контроля: в диагностике состояния спортивной формы и тренированности юных спортсменов.
Новые сведения можно использовать при написании учебных пособий по физиологии мышечной деятельности и спортивной медицине.
Основные положения, выносимые на защиту
В годичной динамике показателей вариабельности сердечного ритма у спортсменов выделяется сдвиг симпато-вагусного баланса в сторону доминирования симпатической активности в зимнем соревновательном периоде.
В годичной динамике подострой системной воспалительной активности отмечается ее снижение в периоды умеренных физических нагрузок: подготовительном и переходном периодах, и увеличение в период интенсификации тренировочных воздействий.
В годичной динамике гематологических показателей отмечаются сниженные уровни гематокрита и гемоглобина в осеннем подготовительном и весеннем переходном периодах. В зимнем соревновательном периоде происходит небольшое, в пределах контрольных величин, повышение этих параметров, главным образом, за счет накопления в крови эритроцитов с повышенным объемом и повышенным содержанием гемоглобина в клетке.
Корреляционные взаимосвязи между изменениями исследованных параметров в соревновательном и переходном периодах позволяют заключить о важной неспецифической роли системной воспалительной активности, симпато-вагусного баланса автономной нервной системы, а также состава тела в регуляции биохимических и гематологических параметров.
Апробация работы. Результаты диссертации доложены и обсуждены на: 1 Всероссийской с межд. участием конф. по управлению движением (Великие Луки, 2006); 2-nd Eurosummer school on biorheology & Symposium on micro mechanobiology of cells, tissues and systems (Varna, Bulgaria, 2006); конференции "Чтения Ушинского" (Ярославль, 2006, 2007); IV Межд. школе-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Инновационные направления в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности» (Москва. МГУ, 2007); XX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); Международной конф. «Гемореология и микроциркуляция (от молекулярных мишеней к органным и системным изменениям» (Ярославль, 2007); 4-ой Всероссийской с межд. участием школе-конф. по физиологии кровообращения (Москва, МГУ, 2008); 1-st Baltic Conference in Exercise and Sport Sciences (Tartu, Estonia, 2008), а также в журналах «Физиология человека» и «Лыжный спорт».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (3 подглавы), главы, описывающей организацию и методы исследования, 6 глав с изложением полученных результатов, содержащих 17 рисунков и 19 таблиц, обсуждения с заключением, выводов и списка литературы, который включает 65 отечественных и 138 иностранных источников.
