Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические предпосылки и постановка проблемы исследования влияния физической нагрузки на организм человека и лошади 13
1.1. Адаптация организма к физическим нагрузкам 14
1.2. Срочная и долговременная адаптация к физическим нагрузкам 19
1.2.1. Адаптация кардиореспираторной системы 23
1.2.2. Адаптация обмена веществ при мышечной деятельности 27
1.3. Методы контроля и критерии функциональной подготовленности, применимые в условиях тренировочных занятий и соревнований 29
1.3.1. Пульсометрия 31
1.3.2. Клинико-биохимический контроль 34
1.4. Общая характеристика троеборья 44
1.4.1. Физиологическая характеристика упражнений в троеборье 45
1.4.2. Структура и содержание годичного цикла подготовки спортивной пары «всадник-лошадь» в троеборье 49
1.5. Заключение 55
ГЛАВА 2. Методы и организация исследований
2.1. Методы исследований 59
2.2. Организация исследований 63
ГЛАВА 3. Динамика физического состояния спортивной пары в троеборье на этапах годичной подготовки и разработка системы коррекции функциональной подготовленности всадника и лошади
3.1. Изучение влияния тренировочных и соревновательных нагрузок на организм всадника и лошади в троеборье на этапах годичной подготовки.. 66
3.2. Выбор критериев функциональной подготовленности всадника и лошади в троеборье 79
3.2.1. Количественная оценка воздействия физической нагрузки на функциональное состояние организма всадника и лошади 80
3.2.2. Определение силы взаимосвязи между показателями ЧСС всадника и лошади при выполнении упражнений в троеборье 81
3.3. Разработка системы коррекции функциональной подготовленности спортивной пары «всадник-лошадь» в троеборье 83
3.3.1. Определение уровня функциональной подготовленности спортивной пары на этапах годичной подготовки 84
3.3.2. Выявление у спортивной пары симптомов дезадаптации к физическим нагрузкам в троеборье 94
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов исследований
4.1. Анализ динамики показателей функционального состояния всадника и лошади в троеборье на этапах годичной подготовки 96
4.2. Информативность показателей крови и пульса в качестве критериев функциональной подготовленности спортивной пары 104
4.2.1. Степень влияния физической нагрузки на гематологические и биохимические показатели крови всадника и лошади 105
4.2.2. Взаимосвязь между значениями пульса всадника и лошади при выполнении упражнений по видам программ троеборья 106
4.3. Применение системы коррекции функциональной подготовленности спортивной пары в троеборье в процессе подготовки 107
4.3.1. Динамика уровня функциональной подготовленности всадника и лошади на этапах годичной подготовки 108
4.3.2. Дифференцированная коррекция физического состояния спортивной пары 114
Выводы 118
Практические рекомедации 120
Список использованных источников
- Адаптация кардиореспираторной системы
- Методы контроля и критерии функциональной подготовленности, применимые в условиях тренировочных занятий и соревнований
- Выбор критериев функциональной подготовленности всадника и лошади в троеборье
- Информативность показателей крови и пульса в качестве критериев функциональной подготовленности спортивной пары
Введение к работе
Троеборье является наиболее сложным видом конного спорта, входящего в программу летних Олимпийских игр. Для успешного выступления на соревнованиях, которые проводятся по трем программам (манежная езда, полевые испытания, преодоление препятствий) в течение трех дней, спортивной паре «всадник-лошадь» (далее — спортивная пара) необходимо иметь высокий уровень функциональной подготовленности как для всадника, так и для лошади [13, 14, 22, 50, 55, 57, 70, 71, 75, 77, 81, 106, 117, 118, 134, 172, 183, 225, 239, 241-243].
Достижение высоких технических результатов возможно только при условии оптимального функционирования систем организма у всадника и лошади. В развитии патологических изменений в организме значительную роль играет нарушение процессов адаптации. При этом грань между крайними значениями физиологической нормы и началом развития патологии в спортивной медицине условна, как и различие между состоянием переутомления и начальными формами перетренированности у атлетов [18, 24, 38, 39, 45, 56, 91, 111, 136, 145, 166, 189, 200, 214]. Поэтому изучение и оценка процессов срочной и долговременной адаптации спортивной пары «всадник-лошадь» к интенсивной тренировочной и соревновательной деятельности является актуальным.
Для своевременного выявления и устранения начальных процессов дезадаптации у спортивной пары «всадник-лошадь» к тренировочным нагрузкам необходимо систематическое проведение экспресс-оценки состояния работы ведущих систем организма спортсмена и лошади [10, 15, 20, 55, 56, 62, 76, 80, 83, 88-92,95, ПО, 125, 128-130, 132, 148, 155, 177, 178, 185-187,200]. Одной из наиболее серьезных проблем троеборья является отсутствие современных разработок по оперативному контролю и коррекции функционального состояния спортивной пары на этапах годичной подготовки [134].
Обобщение литературных данных и анализ предшествующего опыта применения функционального контроля подготовленности всадника и лошади свидетельствуют о том, что одним из наиболее распространенных методов контроля в практике конного спорта является пульсометрия и клинико-биохимический контроль [1, 3, 8, 24, 50, 53, 62, 65, 76, 80, 83, 92, 95,110, 125, 128, 157,162,166,185,200].
Исследования проведены с целью создания современной системы коррекции функциональной подготовленности спортивной пары «всадник-лошадь» в троеборье на этапах годичной подготовки, которая позволит оптимизировать тренировочный процесс и повысить результативность соревновательной деятельности при сохранении здоровья всадника и лошади.
Адаптация кардиореспираторной системы
В процессе систематической физической нагрузки развиваются функциональные приспособительные изменения в работе сердечно-сосудистой системы, которые подкрепляются морфологической перестройкой, формируя, согласно исследованиям Ф.З.Меерсона, так называемый «структурный след» аппарата кровообращения и некоторых внутренних органов [97]. Комплексная структурно-функциональная перестройка сердечно-сосудистой системы обеспечивает ее высокую работоспособность, позволяющую спортсмену выполнять интенсивные и длительные физические нагрузки.
Наиболее важны для спортсменов и лошадей структурно-функциональные изменения систем кровообращения и дыхания [145, 153, 172, 187, 212]. Деятельность этих систем при физической нагрузке координируется нейрогуморальной регуляцией, благодаря чему они функционируют как единая система транспорта кислорода в организме, которую обозначают еще как кардиореспираторную систему [62]. Многочисленными исследованиями доказано, что уровень спортивной работоспособности зависит от эффективности работы кардиореспираторной системы, которая включает в себя аппарат внешнего дыхания, сердечно-сосудистую систему, кровь и систему тканевого дыхания [5, 8, 10, 24, 28, 33, 38, 40, 58, 59, 67, 72, 76, 91, 145, 153, 155, 172, 186, 187, 189, 190-192].
Главную роль в обеспечении высокой спортивной работоспособности играет состояние сердечно-сосудистой системы, которая может как расширять, так и ограничивать адаптацию организма к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Известно, что в процессах срочной и долговременной адаптации к мышечным нагрузкам разной интенсивности и длительности одной из наиболее реактивных систем организма является сердечно-сосудистая система. Согласно многочисленным научным исследованиям, в процессе систематической спортивной тренировки развиваются функциональные приспособительные изменения в работе сердечно-сосудистой системы, которые подкрепляются морфологическими изменениями аппарата кровообращения и некоторых внутренних органов [10, 18, 24, 30, 32-34, 39, 45, 50, 56, 62, 65, 91, 97, 136, 143, 153,172, 186, 189, 200, 212].
В соответствии с общепринятой точкой зрения, частота сердечных сокращений у спортсменов в процессе адаптации к физическим нагрузкам замедляется в результате хронотропного влияния блуждающего нерва на сино-атриальный узел [10, 33, 39, 42, 45, 56, 62, 153, 172]. Частота выявления бра-дикардии покоя у большинства спортсменов и лошадей высокой квалификации зависит от вида спорта, периода подготовки, половой принадлежности и возраста. Как правило, более редкий пульс обнаруживают у атлетов, тренирующихся в видах спорта на выносливость, имеющих более высокую квалификацию и в период максимальной подготовленности. Более низкие показатели пульса чаще встречают у спортсменов и лошадей мужского пола старшего возраста [166, 172]. Брадикардию покоя у спортсменов и лошадей рассматривают как проявление экономичности в деятельности сердечно сосудистой системы: снижение ЧСС приводит к снижению потребления кислорода миокардом, а увеличение длительности сердечного цикла за счет диастолы приводит к полноценному восстановлению обменных процессов в миокарде после предыдущего сокращения [10, 24, 27, 45, 62, 82, 153, 172, 186,200,212].
К выраженной брадикардии в состоянии покоя, которая характеризуется частотой сердечных сокращений 40-50 уд/мин у спортсменов и 18-20 уд/мин у лошадей, приводит специальная тренировка аэробной направленности [80, 85, 89, 135, 139, 152, 166, 172, 183]. Такие значения ЧСС в покое обычно регистрируют у высококвалифицированных атлетов, специализирующихся в видах спорта, в которых требуются проявления выносливости [131, 155, 183, 200]. Высокие значения ЧСС регистрируют у более функционально подготовленных спортсменов и лошадей при выполнении физической нагрузки максимальной интенсивности [10, 40, 62, 135, 139, 155, 166].
Как свидетельствуют многочисленные исследования, для систематически тренирующихся спортсменов характерна адаптационная перестройка системы кровообращения, которая характеризуется снижением частоты сердечных сокращений в покое, что указывает на экономизацию и высокий функциональный резерв кровообращения. У атлетов и спортивных лошадей в видах спорта, тренирующих выносливость, брадикардия покоя может быть чрезвычайно выраженной и достигать значения 34 уд/мин у человека и 18 уд/мин у лошади. У всех регулярно тренирующихся спортсменов и лошадей в условиях основного обмена обнаруживается снижение частоты пульса, а также у многих брадикардия наблюдается на протяжении всего времени бодрствования, кроме времени тренировок и участия в соревнованиях [24, 33, 38, 39, 45, 136, 155, 166, 183, 186, 200, 212, 216].
Экономизация работы спортивного сердца связана с повышением адренореактивности, увеличением скорости и амплитуды сердечных сокращений, которые увеличивают скорость и глубину диастолического расслабления сердца. Увеличивается количество коронарных капилляров, а также повышаются концентрация миоглобина и активность ферментов митохонд-риального комплекса, ответственных за окисление жирных кислот. Эти изменения приводят к повышению устойчивости сердца к утомлению и гипоксии [24, 45, 136,153].
Таким образом, оптимальный вариант адаптации миокарда к физическим нагрузкам развивается при наиболее высокой мощности системы окислительного ресинтеза АТФ и характеризуется тем, что большие функциональные результаты адаптации сочетаются с умеренной гипертрофией клетки [18, 24, 33, 38, 39, 45]. Важнейшим показателем, свидетельствующим об эффективности долговременной адаптации сердца, является его устойчивость к напряженной работе в течение длительного времени [62, 155].
Методы контроля и критерии функциональной подготовленности, применимые в условиях тренировочных занятий и соревнований
На современном этапе развития конного спорта, в период резкого возрастания объема и интенсивности нагрузок и числа соревнований, для достижения конкурентоспособных технических результатов необходим высокий уровень функциональной подготовленности, который определяется, прежде всего, оптимальной работой сердечно-сосудистой системы у человека и лошади. Функциональное состояние системы кровообращения может как расширять, так и лимитировать адаптацию организма к тренировочным и соревновательным нагрузкам.
Для осуществления оперативного контроля функционального состояния сердечно-сосудистой системы в различные периоды подготовки может использоваться наиболее информативный метод функциональной диагностики-пульсометрия [3, 65, 95,, 114, 166, 172, 200]. Частота сердечных сокращений - это информативный физиологический показатель, который характеризует психоэмоциональное состояние, реакцию организма на физическую нагрузку и окружающую среду. Измерение ЧСС с помощью мониторов сердечного ритма является наиболее простым и удобным способом подсчета пульса во время тренировочных занятий и соревнований.
По мнению многих авторов, оценку интенсивности физической нагрузки можно контролировать по содержанию лактата и пульсовой стоимости тренировочного или соревновательного упражнения [138, 139, 153, 166,200]. В зависимости от интенсивности воздействия мышечной деятельности на организм человека или лошади физическая нагрузка условно подразделяется на 5 зон (табл.2).
Физическая нагрузка, выполняемая в 1 зоне, является аэробной восстанавливающей, при которой.упражнения выполняются при пульсе 60-70 % от 4CCmax. Концентрация лактата в крови находится на уровне 1,5-2,5 ммоль/л. Тренировка при такой интенсивности может быть направлена на устранение недоокисленных продуктов обмена, образовавшихся во время выполнения предыдущей интенсивной нагрузки. Выполнение нагрузки во 2 зоне при пульсе 70-80 % от ЧССтах вызывает увеличение концентрации лактата в крови до 3,4-4,5 ммоль/л. Интенсивность такой нагрузки средняя и имеет аэробную направленность, что позволяет проводить тренировку для развития и совершенствования аэробной работоспособности. Физическая нагрузка большой интенсивности и аэробно-анаэробной направленности относится к 3 зоне и выполняется при пульсе 80-90 % от ЧССтах. Концентрация лактата в крови находится в пределах 4,5-9,0 ммоль/л. Выполнение упражнений такой интенсивности повышает аэробную производительность организма. К 4 зоне интенсивности относится физическая нагрузка анаэробной направленности. Выполнение упражнений субмаксимальной интенсивности при частоте пульса развивает скоростную выносливость. Концентрация лактата в крови, характеризующая активацию гликолитических процессов, повышается от 9,0 ммоль/л до индивидуальных максимальных значений. Физическая нагрузка максимальной интенсивности относится к 5 зоне. Выполнение упражнений при частоте пульса 90-95 % от ЧССтах направлено на развитие скоростных качеств. Концентрация лактата в крови находится в пределах 3,0-7,0 ммоль/л.
Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы у спортсмена и лошади на этапах годичной подготовки проводят тестирование с помощью мониторов сердечного ритма. Для этого мониторинг ЧСС осуществляют при выполнении стандартной физической нагрузки, что позволяет получать информацию о развитии физических качеств и степени функциональной подготовленности на разных этапах годичного цикла подготовки.
Выбор критериев функциональной подготовленности всадника и лошади в троеборье
Степень влияния тренировочных и соревновательных нагрузок на динамику показателей крови и количественной оценки воздействия физической нагрузки на организм обследуемых всадников и лошадей определялась при помощи однофакторного дисперсионного анализа в модификации для коррелированных данных. Расчеты проводились по показателям крови одних и тех же спортивных пар после выполнения физической нагрузки на этапах подготовки в течение года. Результаты дисперсионного анализа представлены в таблице 20.
Достоверно известно, что показатель ЧСС является информативным показателем функционального состояния организма человека и лошади. Впервые с помощью мониторов сердечного ритма проведена одновременная регистрация частоты пульса у спортивной пары при выполнении упражнений в троеборье. На рисунках 14—16 изображена взаимосвязь между значениями ЧСС всадника и ЧСС лошади при выполнении упражнений по манежной езде, полевым испытаниям и преодолению препятствий.
Полученные данные мониторинга ЧСС позволили определить корреляционную зависимость между показателями пульса всадника и лошади и математически подтвердить синхронность реакций сердечно-сосудистой системы всадника и лошади на выполняемую нагрузку. Для определения силы взаимосвязи между значениями ЧСС всадника и ЧСС лошади при выполнении трех видов тестирующих нагрузок был проведен расчет коэффициента корреляции (табл. 21).
Своевременное выявление причин, ограничивающих физическую работоспособность всадника и лошади, позволяет оперативно их устранять, что в итоге позволяет оптимизировать тренировочный процесс и сохранить здоровье спортивной пары. Результаты исследований физического состояния спортивной пары на этапах годичной подготовки показали, что выполнение соревновательной программы в троеборье вызывает значительные функциональные изменения в организме всадника и лошади. Проведение этапных обследований спортивных пар по выбранной методике и в соответствии с планом подготовки, позволило получить достоверную информацию о динамике функциональной подготовленности и выявить у всадника и лошади признаки нарушения процессов адаптации организма к физической нагрузке. Учитывая современные разработки и достижения восстановительной и спортивной медицины, и на основании полученных данных сформирована система коррекции функциональной подготовленности спортивной пары в троеборье, которая подразумевает выполнение в определенной последовательности следующих мероприятий:
1. Проведение этапных обследований всадника и лошади до и после выполнения тестирующей нагрузки для определения с помощью выбранных клинико-биологических критериев уровня функциональной подготовленности спортивной пары на этапах годичной подготовки и выявления симптомов дезадаптации к физическим нагрузкам.
2. Оценка влияния тренировочной программы на уровень функциональной подготовленности всадника и лошади для определения эффективности применяемых средств и методов спортивной подготовки.
3. Коррекция физического состояния организма (внесение изменений в тренировочный процесс спортивной пары в сочетании с лечебно-профилактическими и восстановительными мероприятиями).
Определение функционального состояния сердечно-сосудистой системы всадника и лошади с помощью мониторинга ЧСС при выполнении тренировочных и соревновательных нагрузок позволяет оценить эффективность тренировочной программы. Зарегистрированные при выполнении соревновательной программы максимальные значения пульса позволяют оценить реакцию организма на выполнение стандартной нагрузки тестирующих упражнений. Динамика максимальных значений пульса всадника и лошади при выполнении упражнений троеборью на этапах годичной подготовки изображена на рисунках 17, 18.
Информативность показателей крови и пульса в качестве критериев функциональной подготовленности спортивной пары
Критериями функциональной подготовленности являются определенные значения клинико-биологических показателей и их динамика на этапах подготовки, которые позволяют оценить уровень развития функциональных возможностей организма и определить характер изменений в работе органов и систем.
В спортивной практике показателями, характеризующими уровень функциональной подготовленности, принято считать: - частоту сердечных сокращений в покое, при выполнении стандартной и максимальной нагрузки, которая информирует о состоянии сердечнососудистой системы; - количество эритроцитов и концентрация гемоглобина, которые определяют состояние дыхательной функции крови; — активность фермента КФК, который позволяет оценить уровень развития скоростно-силовых способностей и степень сбалансированности энергообменных процессов в скелетной мускулатуре; — активность фермента ЛДГ предоставляет информацию о состоянии развития процессов энергообеспечения (гликолиза), а при совместном изучении с показателем концентрации триглицеридов, позволяет определить уровень развития выносливости; - концентрацию глюкозы и триглицеридов, характеризующие уровень обеспечения организма энергетическими субстратами. Для определения переносимости организмом выполненных нагрузок и оценки соответствия их объема и интенсивности выполняемых нагрузок уровню функциональной подготовленности используют следующие показатели: — количество лейкоцитов; - активность фермента ACT, высокие значения которого являются маркером ухудшения процессов метаболизма в сердечной мышце и переутомления атлета; - активность фермента АЛТ характеризует состояние гепатобилиарной системы и уровень утомления скелетной мускулатуры. Анализ динамики вышеуказанных показателей позволяет оценивать адаптационные изменения, происходящие в организме под влиянием физических нагрузок.
Информативность выбранных критериев функциональной подготовленности всадника и лошади в троеборье на этапах годичной подготовки определялась на основании обработки большого массива результатов исследований с помощью методов математической статистики.
С помощью дисперсионного анализа был проведен расчет критерия Фишера, который позволил количественно определить степень воздействия физической нагрузки на показатели крови, которые были выбраны в качестве критериев функциональной подготовленности организма всадника и лошади
Для всадников общая вариация общая вариация значений результатов гематологических и биохимических показателей достоверно объясняется (Р 0,01) воздействием физической нагрузки на 23,02 % для показателя WBC на 56,02 %, и на 33,62 % для НСТ (табл.20). Наиболее высокая степень влияния (от 49,83 % до 56,22 %) физической нагрузки на общую вариацию значений достоверно (Р 0,01) отмечается для показателей ферментов ЛДГ, АЛТ, КФК, ACT и ACT. Данные результаты математически подтверждают появление миогенного лейкоцитоза, повышение уровня гематокрита и гиперфемен-темии у всадника после выполнения интенсивных нагрузок.
При определении степени влияния физической нагрузки на изменение показателей крови у лошади было достоверно (Р 0,01) отмечено, что максимальное влияние оказывается на значение показателя концентрации гемоглобина до 56,75 %. Этот факт указывает на функциональную особенность организма лошади. В покое в кровяных депо содержится до 50 % от общего количества эритроцитов, которые выходят в кровяное русло в количестве, прямо пропорциональном интенсивности выполняемой нагрузки. Далее отмечено, что физическая нагрузка у лошади также, как и у всадника, вызывает появление миогенного лейкоцитоза, повышение уровня гематокрита и гипер-фементемии, что достоверно (Р 0,01) подтверждается высокими значениями критерия Фишера. Также важно отметить, что у лошади общая вариация результатов показателя концентрации триглицеридов на 40,17 % объясняется влиянием физической нагрузки. Данный факт свидетельствует (Р 0,01) о достаточно высокой активизации аэробного механизма энергообеспечения у лошади при выполнении тестирующих нагрузок в троеборье.
Таким образом, с помощью дисперсионного анализа было доказано, что на изменение выбранных показателей функциональной подготовленности организма достоверно объясняется влиянием физической нагрузки на организм.
