Введение к работе
Актуальность исследования. Тренировочные и соревновательные
нагрузки современного спорта, в особенности спорта высших достижений,
приводят к серьезным адаптационным изменениям, которые зачастую
находятся за гранью целесообразного приспособления организма
спортсмена к напряженной мышечной деятельности.
В настоящее время важной задачей в спорте является изучение состояния организма в условиях действия на него нагрузки до отказа от работы. В первую очередь это связано с тем, что при такой нагрузке происходят многочисленные неблагоприятные сдвиги в основных системах организма, обеспечивающих мышечную деятельность. Изменения, происходящие при нагрузке до отказа от работы, многие авторы расценивают как находящиеся на грани самой тяжелой патологии (Матвеев ILK. с соавт., 2001; Рогозкин В.А., 2001,2003; Ромашов А.В.,2007). Важно подчеркнуть, что подобная ситуация может возникнуть у спортсменов как в момент соревнований, так и в ходе тренировочного процесса. Вот почему, изучение изменений, происходящих в организме при нагрузке до отказа от работы, предотвращение ее неблагоприятных последствий и разработка способов коррекции являются одной из актуальных проблем, решение которой имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение, так как открывает возможности направленного воздействия на организм с целью повышения его функциональных возможностей и физической работоспособности.
Понятно, что работоспособность - это интегральный показатель, зависящий от функционального состояния различных систем организма и, прежде всего — сердечно-сосудистой, дыхательной, мышечной.
Большое значение имеет и состояние систем регуляции функций: нервной и эндокринной, гормоны которой непосредственно изменяют направленность метаболических процессов, тем самым влияя на работоспособность» Установлено, что уровень физической работоспособности зависит от активности нейропептидов, принимающих участие в регуляции многих реакций организгяа, в том числе, связанных с
глюкокортикоидных гормонов в обеспечении не только физической работоспособности, но и сохранении устойчивости организма при действии на него различных экстремальных факторов каким и является физическая нагрузка до отказа от работы.
Особую актуальность приобретает вопрос поиска средств и методов
повышения физической работоспособности и улучшения
постнагрузочного восстановления (Граевская Н.Д., 2005). На наш взгляд, одним из возможных путей решения данной проблемы может явиться
применение низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ), В литературе имеются данные, касающиеся оценки эффективности применения НИЛИ для повышения уровня физической работоспособности спортсменов (Шрейберг Г.Л. и др., 1991; Павлов СЕ. и др., 1992, 1997,1998; Скобялко С.Е., 1999; Сидоренко Т.Д., Тамбовский А/ІЇ., 2007 и др.). Однако, результаты полученные авторами основаны на курсовом (от 7 до 14 дней) применении НИЛИ.
Имеются также данные о положительном эффекте НИЛИ и в случае однократного облучения проекции магистральных кровеносных сосудов спортсменов (Богослова Т.В,, 2004; Осипова Н.В., 2008). Исследования этих и других авторов, посвященные изучению вопросов механизма положительного действия лазера на уровень физической работоспособности, свидетельствуют о его опосредованном действии через кровь.
С этих позиций применение однократного внутривенного облучения крови спортсменов-лыжников на подготовительном этапе тренировки особенно актуально, т.к. комплексная опенка функционального состояния организма спортсмена позволит по-новому осветить механизм его положительного эффекта.
Цель исследования. Оценить влияние внутривенного лазерного облучения крови на функциональное состояние организма спортсменов, специалюирующихся в лыжных гонках при действии физической нагрузки до отказа от работы.
Объект исследования. Физическая работоспособность, состояние
систем регуляции, вегетативного гомеостаза, микроциркуляции и процессов
метаболизма лыжников-гонщиков имеющих различный уровень
спортивного мастерства.
Предмет исследования. Показатели, характеризующие:
работоспособность (W на пульсе170, WncH, время нагрузки, ЧСС в момент отказа от работы); эндогенную опиоидную (бета-эндорфины,) и гипоталамо-гипофизарно-надлочечниковой системы (кортшол); показатели отражающие состояние вегетативного гомеостаза, полученные на основе спектрального анализа вариабельности сердечного ритма (HF, LF, VLF, ТР, HFnu, LFnu, LF/HF); а так же параметры изменения в микроциркуляторном русле спортсменов (Vkr, S02,SO^) и процессах метаболизма (общий, белок,
мочевина, креатинин, глюкоза, холестерин и его фракции).
Рабочая гипотеза: Предполагалось, что однократное применение низкоинтенсивного лазерного излучения (БЛОК) будет способствовать повышению уровня физической работоспособности и его положительный эффект обусловлен оптимизацией эндогенной опиоидной системы, метаболических процессов, микроциркуляции, вегетативного гомеостаза, во многом определяющих уровень физической работоспособности-
Задачи исследования; *"
-
Определить уровень физической работоспособности у спортсменов, специализирующихся в лыжных гонках, с изучением характера биохимических и нейроэндокринных сдвигов, микроциркуляции в ответ на физическую нагрузку до отказа от работы.
-
Изучить влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на показатели физической работоспособности и функциональное состояние организма лыжников-гонщиков.
-
Выявить особенности реагирования опноидной и гипоталамо-гипофшарно-надпочечниковой систем, обмена веществ, микроциркуляции на физическую нагрузку до отказа от работы, выполненную после предварительного лазерного воздействия.
-
Оценить вегетативные реакции спортсменов-лыжников под влиянием НИЛИ и физической нагрузки на основе анализа вариабельности сердечного ритма.
Методы исследования: анализ научно-методической литературы, велоэргометрическое тестирование, биохимические методы и иммуноферментный анализ, анализ вариабельности сердечного ритма, метод спектрального анализа микроциркуляторного русла, низкоинтенсивное лазерное воздействие, статистическая обработка материала,
Организация исследования. В эксперименте приняли участие 28 спортсменов, квалификации Іразряда и «КМС». Исследование проводилось на фоне естественного учебно-тренировочного процесса в утренние часы, в осенне-зимний период.
Было проведено 2 серии исследования. В первой серии определяли исходный уровень физической работоспособности испытуемых, изучали характер биохимических и нейро-гормональных сдвигов в ответ на физическую нагрузку до отказа от работы, В день тестирования у испытуемых натощак производили забор крови из локтевой вены для биохимических и иммуноферменптых исследований. Затем изучали вариабельность сердечного ритма с использованием аппаратно-программного комплекса «Динамика-100» Россия, Санкт-Петербург, ліщензия №588 от ] .06.1999, Прибор обеспечивал формирование динамических рядов кардноинтервалов (300 кардиоинтервалов в течение одного исследования) Для анализа выбраны наиболее информативные параметры спектрального анализа вариабельности сердечного ритма (HF, LF, VLF, HFnu, LFnu, LF/FIF, ТР)Т позволяющие обнаружить периодические составляющие в колебаниях сердечного ритма и оценить количественно их вклад в динамику ритма.
После чего, в положении сидя, у лыжников с помощью прибора «Спектротест» оценивалось состояние микроциркуляторного русла по оснозным параметрам (Vkr, Sa02) в области передней поверхности бедра, в течение 1 мин.
Через 15-20 минут спортсмены выполняли работу на велоэргометре.
Для определения уровня физической работоспособности был использован велоэргометрический тест со сгупенчато-возрастаюгаей нагрузкой (ежеминутное увеличение мощности нагрузки на 15-20 Вт в зависимости от веса испытуемых). Тестирование продолжалось до предела индивидуальных возможностей. Для этого использовался стационарный велоэргометр KETTLER. FX17984000 (Германия) с электромагнитным сопротивлением вращению педалей. На мониторе велоэртометра в постоянном режиме отображалась информация о мощности нагрузки (Вт), длительности (мин) и частоте педалирования (об/мин).
Немедленно после нагрузки производился повторный забор крови для оценки биохимических показателей и иммуноферментного анализа, который осуществлялся на биохимическом анализаторе "Stat Fax 300" (Германия) с использованием наборов реактивов "Vital Diagnostics" (Сатгкт-Петербург).
Также определяли показатели липопротеидного профиля: концентрацию общего холестерина (ХС) и триглицеридов (ТҐ) энзиматическим колориметрическим методом. Дтя определения концентрации холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС-ЛГТВП) фракции липопротеидов с меньшей плотностью осаждели из сыворотки с использованием осаждающего реагента. Содержание холестерина липопротеидов очень низкой плотности (ХС-ЛГТОНГТ) и холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛГГНП) определяли расчетным путем по формулам Фридвальда. Индекс атерогенности (ИА), отображающий распределения холестерина между атерогеїпгьтми и антиатерогенными фракциями, рассчитывала как отношение разности ХС и ХС-ЛПВП к ХС-ЛГТВП.
За норму принимали значение ИА в пределах от 1,98 до ^[(ДМЛІифішщ, ВЛ.Сидельникова, 1998).
Содержание в плазме бета-эндорфйна определяли методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реактивов «Peninsula» (Италия),
Для определения гормонов надпочечников в сыворотке крови использовали наборы реактивов "Хема-Медика" (Россия).
После чего исследовалась вариабельность сердечного ритма и оценивались параметры микроциркуляции.
В ходе второй серии испытуемые выполняли физическую нагрузку до отказа от работы после предварительного лазерного облучения. С этой целью был использован полупроводниковый гелий-неоновый лазер «Узор-ЗКС» (Россия, г. Калуга). Параметры излучения: режим излучения -непрерывный, длина волны - 0,64 мкм, мощность на конце световода - 2 мВт, экспозиция -10 минут. Воздействие осуществлялось внутривенным способом с использованием одноразовых стерильных световодов с иглой для ВЛОК-терапии, вводимой через кубиталыгую вену. Также с целью частоты эксперимента проводились имитированные манипуляции: 10-минутный сеанс БЛОК с регистрацией через 10 минут после псевдооблучепия показателей
ВСР и забор крови. Спустя 10 минут после окончания лазерного воздействия осуществляли забор крови, исследовали ВСР и микроштркуляцию, только затем испытуемые приступали к педалированию.
На данном этапе работы было изучено влияние ЕЛОК на уровень физической работоспособности, а также его сочетанное действие с физической нагрузкой до отказа от работы на микроциркуляцию, биохимические показатели крови и нейроэндокринный статус спортсменов-лыжников различной квалификации.
Статистический анализ проводился в системе статистической обработки SAS (программный пакет SAS institute, США, версия 8.02). Проверка количественных признаков на нормальность распределения осуществлялось с использованием критерия Шапиро-Уилка. В случае если данные каждой выборки были распределены нормально, то проводилось
сравнение на равенство дисперсий (критерий Левена - Levene's test of Homogeneity of Variance), Если оба условия выполнялись, то сравнение количественных признаков проводилось с помощью t-критерия Стьюдента с поправкой Бонферрони.
Научная новизна исследования заключается в том, что в работе впервые:
- изучено влияние сеанса однократного внутривенного лазерного
облучения крови (БЛОК) на уровень физической работоспособности
лыжников-гонщиков, имеющих различный уровень спортивного
мастерства;
- выявлены особенности реагирования эндогенной опиоидной и
гипоталамо-пшофизарно-надпочечниковой систем, белково-азотистого,
углеводного и липидиого обмена веществ, мнкроциркуляции в покое, при
действии физической нагрузки до отказа от работы» лазерного излучения и
сочетанного действия БЛОК и физической нагрузки;
Проведена оценка вегетативного статуса лыжников-гонщиков на фоне БЛОК и физической нагрузки на основе показателей спектрального анализа вариабельности ритма сердца;
освещен механизм лазерного воздействия на уровень физической работоспособности спортсменов;
проведен анализ корреляционных взаимосвязей между спектральными показателями вариабельности ритма сердца и основными параметрами мнкро циркуляции.
Теоретическая значимость. Обнаруженные особенности реагирования эндогенной опиоидной и гипоталамо-гииофизарио-надпочечниковой систем, расширяют представления о физиологических механизмах их функционирования на действие такого стрессорного фактора, как физическая нагрузка до отказа от работы. Полученные данные об изменениях нейро-эндокринного, вегетативного статуса, микроциркуляции, вызванных сочетанным воздействием лазера и физической нагрузки до отказа от работы, расширяют представления о механизме положительного
влияния НИЛИ на функциональное состояние и физическую работоспособность.
Практическая значимость. Результаты проведенного
исследования по изучению влияния БЛОК на уровень физической работоспособности и функциональное состояние спортсменов, специализирующихся в лыжных гонках, могут использоваться при планировании и проведении учебно-тренировочного процесса, для достижения наилучших спортивных результатов, особенно в спорте высших постижений,
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Физическая нагрузка до отказа от работы, как стрессорный фактор, приводит к нарушению нейроэндокринного статуса, обмена веществ, изменению процессов микроциркуляции, вегетативного гомеостаза лыжников-гоншиков.
-
Однократное лазерное излучение повышает уровень физической работоспособности лыжников-гонщиков, разной спортивной квалификации и оказывает стимулирующее влияние па ЭОС,
-
Применение БЛОК способствует благоприятным адаптационным перестройкам в организме спортсменов в условиях мышечной деятельности.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования опубликованы в 9 печатных работах, из них две в журнале, рецензируемом ВАК РФ и одна монография. Основные теоретические положения и практические результаты работы докладывались:
-на международных и всероссийских научно-практических конференциях и семинарах:
«Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на биохимические параметры крови студентов-лыжников». Международная научно-практическая конференция «Медико-биологические проблемы обеспечения спорта высших достижений (зимние виды спорта)». - Минск, 2009.
«Гормоны, физическая нагрузка и низкоинтенсивное лазерное излучение». Всероссийская научно-практическая конференция «Здоровье и технологии его сохранения». - Смоленск, 19-20 июня 2009.
«Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на уровень физической работоспособности, биохимические и гормональные параметры крови организма студентов-лыжников» V1 Всероссийская научно-практическая конференция «Физическая культура и спорт - основа здорового образа жизни», Тамбов, 2009.
«Влияние физической нагрузки и БЛОК на гормональный статус спортсменов-лыжников». Международная научно-практическая конференция, посвященная 60-летию образования Смоленской
государственной академии физической культуры, спорта и туризма.-Смоленск, 2010.
-на расширенном заседании кафедры биологических дисциплин, спортивной медицины и адаптивной физической культуры, оздоровительных технологий СГАФКСТ; экологии СмолГУ; патофизиологии СГМА.
По теме исследования имеется три акта внедрения.
Автор прошла Международные специализированные курсы по лазерной медицине и лазерной медицинской технике (свидетельство №3572 от 17 декабря 2010 года).
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, приложения; изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, 2 приложения. Библиографический список состоит из 308 литературных источников, среди которых: отечественных - 253, 55 - иностранных. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
