CC BY
31АДАПТАЦІЙНІ ЗМІНИ КРОВООБІГУ М’ЯЗІВ ГОМІЛОК У ПРЕДСТАВНИКІВ ШВИДКІСНО-СИЛОВИХ ВИДІВ СПОРТУ
Майданюк О.В.
Державний науково-дослідний інститут фізичної культури і спорту
Анотація. Наведені дані щодо кровообігу м’язів гомілок у кваліфікованих спортсменів, які спеціалізуються в швидкісно-силових видах легкої атлетики (стрибки, спринт). Встановлено, що довгострокові адаптаційні перебудови кровообігу м’язів гомілок супроводжуються збільшенням кровопостачання даної судинної ділянки. В залежності від спеціалізації та рівню кваліфікації спортсменів встановлені вірогідні відмінності кровопостачання м’язів гомілок.
Ключові слова: адаптація, м’язовий кровообіг, швидкісно-силові види спорту.
Аннотация. Майданюк Е.В. Адаптационные изменения кровообращения мышц голени у представителей скоростно-силовых видов спорта. Представлены результаты исследований кровообращения мышц голени у квалифицированных спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики (прыжки, спринт). Установлено, что долгосрочные адаптационные перестройки кровообращения мышц голени сопровождаются увеличением кровоснабжения данного сосудистого региона. В зависимости от специализации и квалификации спортсменов выявлены достоверные различия кровоснабжения мышц голени.
Ключевые слова: адаптация, мышечный кровоток, скоростно-силовые виды спорта.
Annotation. Maidanuyk E.V. Adaptive modifications of a circulation of muscles of an anticnemion at representatives of velocity force kinds of sports. Adaptive shifts of muscles blood supply of the lower extremities at elite athletes which specialized in kind of sports with demonstration of speed and strength performance. It was established; that in the result of the long-term adaptation at elite athletes the muscles blood supply of the lower extremities is increase. It was shown that the muscle blood supply of the lower extremities of the athletes is differ depends from the qualification and specialization.
Keywords: adaptation, muscular hemodynamic, speed, strength.
Процеси термінової та довготривалої адаптації судин м’язів реалізуються на основі місцевих, гуморальних і нервових впливів. В наслідок цих впливів змінюється тонус артеріальних судин, що в свою чергу впливає на об’єм крові, що надходить до м’язів. Зміна тонусу прекапилярних сфінктерів (артеріол) впливає на кількість та загальний поперечний перетин капілярів, що функціонують, а стан та кількість активних капілярних судин впливають на трансмуральний транспорт речовин. Морфо-функціональні перебудови системи периферичного кровообігу спрямовані на адекватне забезпечення киснем, макроергами під час скоротливої діяльності м’ язів та компенсацію витрачених під час роботи пластичних і енергетичних ресурсів скелетних м'язів.
Збільшення об’єму міофібріл та поява нових міофібріл супроводжується збільшенням кількості мітохондрій в міофібрілах а також певними морфо-функціональними змінами системи кровообігу м’ язу [2, 4-6]. Так, за результатами досліджень [1] у представників швидкісно-силових видів спорту (ковзанярський спорт та ін.) розвиток гіпертрофії м’ язових волокон супроводжувався збільшенням кількості м’язових капілярів. В наслідок чого значно збільшується щільність капілярів активних м’ язів в порівнянні з нетренованими людьми того ж віку, але не досягає рівня, притаманного представникам видів спорту, пов’язаних із проявом витривалості.
Проте, якщо гіпертрофія не супроводжується розвитком відповідної васкулярізації спеціальна працездатність може суттєво знижуватись. Зменшення кровопостачання м'язів супроводжується істотним прискоренням розвитку втоми, погіршенням живлення і постачання м'язу кисню, повільнішим виведенням кінцевих продуктів метаболізму, накопиченням токсичних речовин. Крім того, в м'язах відбувається уповільнення метаболічних процесів, оскільки поверхня м'язової клітини, через яку здійснюється обмін речовин, при гіпертрофії збільшується повільніше, ніж її об'єм [1, 6, 7]. Таким чином, значна гіпертрофія може призводити до сповільненого відновлення
© Майданюк О.В., 2009
м'яза після роботи, погіршенню таких якостей, як швидкість та витривалість, підвищенню ризику травматизації спортсмена. До того ж розвиток сполучнотканинних утворень відбувається повільніше ніж збільшення маси м'язів, і підвищене навантаження на них, обумовлене збільшенням сили гіпертрофованих м'язів, є додатковим чинником травматизації, особливо у спортсменів, які спеціалізуються в швидкісно-силових видах.
Дослідження виконано в рамках наукової теми 2.4.10. „Адаптація периферичного кровообігу кваліфікованих спортсменів різних спеціалізацій” зведеного плану науково-дослідної роботи у галузі фізичної культури і спорту на 2006-2010 рр.
Мета, завдання роботи, матеріал і методи.
Мета роботи - дослідження адаптаційних перебудов кровообігу м’ язів гомілок у кваліфікованих спортсменів, які спеціалізуються в швидкісно-силових видах спорту.
Методи та організація дослідження
Кровообіг м’язів гомілок спортсменів, досліджувався за допомогою методу реовазографії (ЯеоСош МеШс ХАІ). Реєстрували і розраховували основні ге-модинамічні показники: дікротичний індекс (ДКІ, %), діастолічний індекс (ДСІ, %) - які характеризують рівень тонічної напруги артеріол та венул; тонус артерій великого діаметру (ТАВД, у.о.), тонус артерій малого та середнього діаметру (ТАСД, у.о.), пульсовий об’єм крові (ПОК, мм3), хвилинний об’єм крові (ХОК, мм3 • мин-1), питоме кровонаповнення (ПК/Н, %), а також деякі інші. За допомогою методу системної кардіоге-модинаміки реєстрували ударний об’єм крові (УОК, мл) та розраховували відсоток ударного об’ єму крові, що надходить до м’язів гомілок (% від УОК).
Дослідження провадилось за участю кваліфікованих спортсменів (п=62), які спеціалізуються в швидкісно-силових видах легкої атлетики: спринт (п=31, в тому числі 9 майстрів спорту міжнародного класу, 22- майстрів спорту, серед них 13 жінок і 18 чоловіків); стрибки (п=31, в тому числі 3 заслужених майстра спорту, 11 майстрів спорту міжнародного класу, 7- майстрів спорту, 10 - кандидати в майстри спорту, серед яких 21 жінка та 20 чоловіків.
Досліджування здійснювались як в лабораторних умовах (на базі ДНДІФКіС), так і в межах навчально-тренувальних зборів.
Отримані дані оброблялись за допомогою методів математичної статистики. Розраховувались такі статистичні параметри як: середнє арифметичне значення (X), похибка середнього (± ш), коефіцієнт парної кореляції Браве-Пірсона; вірогідність відмінностей розраховувалась за критерієм Стьюдента (р<0,05).
Результати дослідження та їх обговорення
В результаті дослідження основних складових кровообігу м’язів нижніх кінцівок (тонус судин різного діаметру та рівень кровопостачання) у спортсменів, які спеціалізуються в швидкісно-силових видах спорту (стрибки, спринт) встановлені статеві відмінності кровообігу м’язів гомілок. Так у чоловіків рівень кровопостачання даної судинної ділянки вірогідно (р<0,05) перевищує кровопостачання у жінок (в середньому на 19,5 %): пульсовий об’єм крові, що надходить до м’язів правої та лівої гомілки у чоловіків становить - 7,4 - 6,9 мл, у жінок - 5,7 - 5,8 мл. Заслуговує на увагу той факт, що середні значення відсотку ударного об’єму крові, що надходить до м’ язів гомілок у чоловіків також перевищують середні значення даного показника у жінок: відповідно 8,1-7,8 % та 7,2 - 6,9 %.
Цей факт пояснюється більшою кількість м’язових волокон (за даними Д.Л. Костіла 79% у чоловіків і 69% у жінок) і їх більшою (за даними Д.Л. Костіла більш ніж 80000 мкм2 у чоловіків і приблизно 45000 мкм2 у жінок) саме у чоловіків. Як відомо, капі-лярізованість м’ язових волокон (абсолютна кількість м’ язових капілярів) лімітується кількістю м’ язових волокон (одне м’язове волокно живиться 5-7 капілярами) [2, 3].
Аналіз отриманих даних також дозволив виявити відмінності кровопостачання м’язів гомілок з залежності від спеціалізації спортсменів. Виявлено вірогідно (р<0,05) вищий рівень кровопостачання у представників легкоатлетичних стрибків в порівнянні зі спортсменами, які спеціалізуються в спринті. Так
пульсовий об’єм крові, що надходить до м’язів гомілок, у представників стрибків становить в середньому 7,8 мл (права гомілка) та 7,3 мл (ліва гомілка), в той час як у представників спринту - 5,74 мл та 5,75 мл, відповідно правої та лівої гомілок (рис. 1).
Поруч із зазначеним, характерною особливістю адаптаційних перебудов кровообігу м’язів гомілок у представників легкоатлетичних стрибків є асиметрія кровопостачання литкових м’язів, яка становить в середньому - 5 %. Слід зазначити, що за даними попередніх досліджень, присвячених виявленню адаптаційних перебудов кровообігу м’язів нижніх кінцівок у представників циклічних видів спорту, подібної асиметрії виявлено не було. Даний факт обумовлений спеціалізацією спортсменів: у переважній більшості випадків права нога - поштовхові, а ліва - махова.
Зазначена асиметрія кровопостачання литкових м’язів змінюється протягом річного макроциклу підготовки: найбільша на передзмагальному періоді - в середньому становить 15,2 %, на спеціально-підготовчому - 7,2 %, найменша - на початку підготовчого періоду - 5,5 %.
З метою дослідження довгострокових адаптаційних перебудов м’язового кровообігу у представників швидкісно-силових видів спорту в залежності від рівню кваліфікації в межах даного дослідження проведено зіставлення величин показників кровообігу м’язів гомілок у кандидатів в майстри спорту (1) із більш досвідченими: майстри спорту, майстри спорту міжнародного класу та заслужені майстри спорту (2) (табл. 1).
Як видно з даних, представлених в таблиці 1, у більш досвідчених спортсменів (майстри спорту, майстри спорту міжнародного класу та заслужені майстри спорту) вірогідно більший рівень кровопостачання м’язів гомілок (р < 0,05). Так, в середньому у більш кваліфікованих спортсменів пульсовий об’єм крові, що надходить до м’язів гомілок більший на 41 % (поштов-хової ноги) та на 22 % (махової ноги) ніж у кандидатів в майстри спорту. Поруч із зазначеними особливостя-
10
9
8
7
6
2 5
4
3
2
1
0
стрибки
спринт
стрибки
ж
спринт
Рис. 1 Величини пульсового об ’єму крові, що надходить до м ’язів гомілок, у представників швидкісно-
силових видів спорту (п=62).
Умовні позначення: Щ - права , |^| - ліва гомілка. Ч- чоловіки, Ж - жінки.
ч
Таблиця 1
Середні величини (Х±т) показників кровообігу м’язів гомілок у спортсменів різної кваліфікації, які спеціалізуються в легкоатлетичних стрибках (п = 31).
Гемодинамічні показники 1 (n=21)** 2 (n=10)
Тонус артерій великого діаметру, ТАВД, у.о. П* 0,5З±0,08 0,8±0,0З
Л 0,54±0,07 0,85±0,0З
Тонус артерій середнього діаметру, ТАСД, у.о П 0,4±0,06 0,56±0,01
Л 0,4±0,0З 0,56±0,01
Дікротичний індекс, ДКІ, % П 22,1±2,5 25,5±2,5
Л 21,6±1,8 22,7±6,5
Діастолічний індекс, ДСІ, % П 49,2±2,6 З9,8±З,4
Л 48,8±1,9 З5,5±З,9
Питоме кровонаповнення, ПК/Н, % П 0,05±0,007 0,11±0,004
Л 0,066±0,009 0,103±0,004
Пульсове кровонаповнення, ПОК, мл П 4,6±0,8 7,9±0,3
Л 5,8±0,9 7,4±0,3
Хвилинне кровонаповнення, ХОК, мм3-хв-1 П 242,0±23,7 513,0±19,2
Л 305,1±31,0 476,2±17,07
Умовні позначення: *П- права - , Л - ліва гомілка, **1- кандидати в майстри спорту, 2 - майстри спорту, майстри спорту міжнародного класу, заслужені майстри спорту.
ми, асиметрія кровопостачання поштовхової та махової ноги у представників легкоатлетичних стрибків також відрізняється в залежності від рівня кваліфікації: у більш кваліфікованих спортсменів кровопостачання поштовхової ноги в середньому на 7 % перевищує кровопостачання махової, в той же час як у кандидатів у майстри спорту - асиметрія кровопостачання більш виражена, та становить в середньому 20,7%.
Слід зазначити той факт, що величини тонусу артерій великого (ТАВД у.о.) та середнього діаметру (ТАСД, у.о.) у представників швидкісно-силових видів спорту також відрізняються в залежності від рівню кваліфікації: у більш кваліфікованих спортсменів вірогідно (р<0,05) вищий тонус артерій ніж у кандидатів у майстри спорту. Даний факт відзначають і інші автори [1, 4, 5, 8] вважаючи що наявність саме таких адаптаційних перебудов судин м’ язів у представників швидкісно-силових видів, забезпечує стан відповідної готовності до роботи, яка буде виконуватись з максимально можливим зусиллям та в короткий термін часу.
Висновки.
1. Встановлено, що довгострокові адаптаційні пере-
будови кровообігу м’язів гомілок у представників швидкісно-силових видів спорту супроводжуються збільшенням кровопостачання даної судинної ділянки. Виявлені статеві відмінності: у чоловіків рівень кровопостачання литкового м’язу вірогідно (р<0,05) перевищує кровопостачання даної судинної ділянки у жінок на 17,5 правої та на 16,6 % лівої гомілки.
2. Виявлено вірогідно (р<0,05) вищий рівень кро-
вопостачання у представників легкоатлетичних стрибків в порівнянні зі спортсменами, які спеціалізуються в спринті. Так пульсовий об’єм крові, що надходить до м’язів гомілок, у представників стрибків становить в середньому 7,8 мл (права гомілка) та 7,3 мл (ліва гомілка), в той час як у представників спринту - 5,74 мл та 5,75 мл, відповідно правої та лівої гомілок.
3. Характерною особливістю кровообігу м’язів гомі-
лок у спортсменів високої кваліфікації, які спеціалізуються в легкоатлетичних стрибках, є наявність асиметрії кровопостачання м’язів гомілок.
4. Встановлено, що у більш кваліфікованих спортс-
менів (МС, МСМК, ЗМС) кровопостачання м’ язів гомілок більше, в той же час асиметрія кровопостачання менша ніж у кандидатів у майстри спорту.
В майбутньому, для з’ясування значущості адаптаційних перебудов м’язового кровообігу для збереження та подальшого підвищення спеціальної працездатності у спортсменів високої кваліфікація, які спеціалізуються в швидкісно-силових видах спорту, планується зіставлення результатів тестування спеціальної працездатності із результатами дослідження адаптаційних перебудов м’ язового кровообігу.
Література:
1. Васильева В.В. Кровоснабжение мышц - основной фактор специальной работоспособности спортсменов // Теория и практика физической культуры и спорта. - 1989. - № 8. - С. З5-З6.
2. Дж. Х. Уилмор, Д.Л. Костил. Физиология спорта и двигательной активности. Пер. с англ. - К.: Олимпийская литература. -1997. - 502 с.
3. Щурова Е.Н. Магистральный кровоток в сосудах нижних конечностей у здоровых мужчин разных возрастных групп // Физиология человека - 1998. - Том 24. - № З. - С. 74-78.
4. Gollnick P.D., Armstrong R.B. and others. Effect of training on enzyme activity and fiber composition in of human skeletal muscle // J. Appl. Physiol. - 197З. - V. З4: P. 107 - 111.
5. Gonyea W.J. and other. Exercise induced increases in muscle fiber number // Europ. J. of Appl. Physiol. - 1986. - V. 55. - P. З12 -З19.
6. Gonyea W.J. Role of exercise in inducing increases in skeletal muscle fiber number // J. Appl. Physiol. - 1980. - V. 48. - P. 421 - 426.
7. Richard L. Macsh and David J. Ellerby. Partitioning locomotors energy use among and within muscles. Muscle blood flow as a measure of muscle oxygen consumption // Journal of Experimental Biology. - 2006. - V. 209. - P. 2З85 - 2З94.
8. Satoshi Fujita, Takashi Abe, Micah J. Drummond, Jerson G. Cadenas, Hans C. Dreyer, Yoshiaki Sato, Elena Volpi, and Blake B. Rasmussen. Blood flow restriction during low-intensity resistance exercise increases phosphorylation and muscle protein synthesis // J. Appl. Physiol. - 2007. -V. 10З. - P. 90З - 910.
Надійшла до редакції 26.05.2009р.
