CC BY
39СТАН ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧУЮЧИХ СИСТЕМ ЛЕГКОАТЛЕТІВ - СПРИНТЕРІВ В УМОВАХ ШТУЧНОЇ ГІПОКСІЇ
Сибіль М.Г., Свищ Я.С.
Львівський державний університет фізичної культури
Анотація. У статті розглядається вплив від застосування штучної гіпоксії у тренувальному процесі легкоатлетів-спринтерів на стан систем енергозабезпечення та їх гомеостатичної регуляції. В якості фактора штучної гіпоксії використовується дихання на апараті Фролова, який забезпечує тренування гіпоксією у поєднанні з гіперкапнією. Педагогічний експеримент з залученням штучної гіпоксії дає підставу відзначити суттєве розширення адаптаційних можливостей енергозабезпечуючих систем та рівня гомеостатичної регуляції легкоатлетів-спринтерів зі збереженням біохімічного статусу здорової людини, що дає підставу запропонувати тренажер Фролова як додатковий засіб підготовки.
Ключові слова: штучна гіпоксія, апарат Фролова, легкоатлет-спринтер, тренувальний процес, енергозапезпечуючі системи, гомеостатична регуляція.
Аннотация. Сыбиль М.Г., Свыщ Я.С. Состояние энергообеспечивающих систем легкоатлетов-спринтеров в условиях искусственной гипоксии. В статье рассматривается влияние искусственной гипоксии в тренировочном процессе легкоатлетов-спринтеров на состояние систем энергообеспечения и их гомеостатической регуляции. В качестве фактора искусственной гипоксии используется дыхание на аппарате Фролова, который обеспечивает тренировку гипоксией в сочетании с гиперкапни-ей. Педагогический эксперимент с привлечением искусственной гипоксии дает основание отметить существенное расширение
© Сибіль М.Г., Свищ Я.С., 2009
адаптационных возможностей энергообеспечивающих систем и уровня гомеостатической регуляции легкоатлетов-спринтеров с сохранением биохимического статуса здорового человека, который дает основание предложить тренажер Фролова как дополнительное средство подготовки.
Ключевые слова: искусственная гипоксия, аппарат Фролова, легкоатлет-спринтер, тренировочный процесс, энергообеспечивающие системы.
Annotation. Sybil M.G., Svysch Y.S. State of energy providing systems of athletes — sprinters in the conditions of artificial hypoxia. Effect of simulated hypoxia in training process of athletes of sprinters on a state of systems of power supply and their homeostatic regulation is considered. In the capacity of the factor of a simulated hypoxia respiration on Frolov's apparatus is used. The kettle ensures aging by a hypoxia in a combination to a hypercapnia. Pedagogical experiment is lead with engaging a simulated hypoxia. It has shown essential dilating adaptive opportunities of energy providing systems and a level of a homeostatic regulation of athletes of sprinters. The biochemical status of the able-bodied person preserved. It gives the establishment to offer Frolov training simulator as an additional agent of preparation.
Keywords: artificial hypoxia, Frolov’s apparatus, sprinters athletics, training process, energy providing systems .
Вступ.
У сучасному спринті покращення спортивних результатів є неможливим без наукового підходу до організації тренувального процесу, оскільки інтенсивність виконуваних спортсменами тренувальних та змагальних навантажень досягли граничної межі [5,6]. У зв’язку з цим поряд із традиційними методами та засобами підготовки іде постійний пошук додаткових нетрадиційних засобів та методів , які спрямовані на розширення меж функціональних резервів організму та його аеробної та анаеробної продуктивності [3,4,9].
Гіпоксичне тренування слугує ефективним замінником тренування в горах, воно дозволяє досягти адаптації до низького рО2 у повітрі, що вдихається, протягом коротшого періоду і простішими, і доступнішими засобами[ 1,2,8] .
Публікацій, які б розглядали вплив штучної гіпоксії на рівень спеціальної фізичної підготовленості і змагальної діяльності легкоатлетів-спринтерів нам знайти не вдалося, тому недостатня кількість інформації про вплив штучної гіпоксії на тренувальний процес спринтерів та важливість даної методики, робить наше дослідження актуальним.
Роботу виконано за темою 2.4.13.2 «Біохімічні критерії адаптаційних можливостей систем організму спортсменів у видах спорту швидкісно-силової спрямованості» Зведеного плану НДР у сфері фізичної культури і спорту на 2006-2010 рр. Державного комітету молодіжної політики, спорту і туризму України, державний реєстраційний номер 0106U012609.
Мета, завдання роботи, матеріал і методи.
Мета роботи - вивчити стан систем енергозабезпечення та гомеостатичної регуляції легкоатлетів - спринтерів при застосуванні штучної гіпоксії в тренувальному процесі.
Завдання:
1. Вивчити динаміку показників симпато-адреналової системи легкоатлетів-спринтерів впродовж річного макроциклу на тлі гіпоксій-
ного тренування.
2. Вивчити динаміку показників енергозабезпечу-ючих систем легкоатлетів-спринтерів впродовж річного макроциклу на тлі гіпоксійного тренування.
3. Дослідити динаміку гемоглобіну в крові легкоатлетів-спринтерів впродовж педагогічного експерименту.
Методи дослідження:
1. Теоретичний аналіз та узагальнення науково-методичної літератури.
2. Педагогічне спостереження.
3. Методи біохімічного контролю.
4. Методи математичної статистики.
Результати дослідження та їх обговорення.
Суть педагогічного експерименту полягала у включенні в тренувальний процес легкоатлетів-спринтерів елементів дихальної гімнастики методом Фролова. Для контролю за дією експериментального фактора використовували велоергометричну пробу «Vita max».
За нашими результатами (рис.1) ми бачимо, що екскреція А у стані відносного спокою у представників Г1, які займалися додатково на дихальному тренажері Фролова, внаслідок педагогічного експерименту мала тенденцію до зниження, але статистично вірогідної різниці не виявили (p>0,05). Це пояснюється тим, що організм даного контингенту перебуває в стані гомеостатичної регуляції і заняття на тренажері Фролова несуть позитивний вплив. На противагу їм представники групи Г2 показали статистично достовірну різницю (p<0,001) фонових показників до і після експерименту. Це підтверджує тезу про позитивний вплив занять дихальною гімнастикою, що не спостерігається у групі, яка нею не займалася [8].
Аналіз величин екскреції А у Г1 (рис.1) вказує на в два рази економніше виконання роботи на велоергометрі, бо при вищому середньому обсягу навантаження дані спортсмени не вийшли за межі нормальної активації адреналінової ланки САС[9]. Представники групи Г2 виконавши менше за обсягом навантаження на велоергометрі, потратили на гомеостатичну регуляцію організму таку ж саму кількість А.
Як видно із рис.2 не спостерігали суттєвих змін в екскреції НА в обидвох групах досліджуваних спортсменів внаслідок контрольного тестування на велоергометрі як до, так і після педагогічного експерименту. Усі дані знаходяться в межах середніх нормальних величин здорових людей [12]. Дані результати більш ніж позитивно характеризують обидві вибірки, не зважаючи на те, що представники однієї з них (Г1) завдяки виконанню дихальних вправ на тренажері Фролова розширили межі адаптації і виконували більше за обсягом граничне тестове навантаження.
У практиці біохімічного контролю у спорті вищих досягнень за даними САС (Кассиль Г.Н. 1977, Сибіль М.Г., 1996) використовують співвідношення екскреції НА до А. За фізіологічною нормою НА екскретується вдвічі більше, ніж А. Саме такий коефіцієнт характеризує стан «бойової готовності» на старті, а збереження даного співвідношення впродовж виконання м’язових зусиль вказує на адекватне енергозабезпечення швидкісних, силових навантажень та навантажень на витривалість[7].
Заслуговує на увагу (рис.3) інформація про те, що у представників групи спортсменів Г1, які виконували дихальні вправи на тренажері Фролова, співвідношення НА до А внаслідок педагогічного експерименту зберігають такі величини 2,61 (до) і 2,52 (після). Такої картини не спостерігаємо
початок ПЕ кінець ПЕ
Рис.1. Зміни екскреції адреналіну у легкоатлетів-спринтерів в умовах педагогічного експерименту
у спортсменів Г2. Деяке домінування норадреналі-нової ланки САС у Г1, як на старті, так і після виконання м’язової роботи, також є позитивним, бо це говорить на користь зростання швидкісної витривалості.
Такий оптимізаційний момент стосовно співвідношення НА/А можна пояснити сприятливим впливом гіпоксійного тренувального дихання на симпато-адреналову систему, яка відповідає за забезпечення гомеостатичної динамічної регуляції. На це ще раз вказують незмінні дані представників групи Г2, які не включали в процес підготовки дихальні вправи на тренажері Фролова, оскільки у Г2 такого моменту не спостерігали (рис.3).
Можна ще раз підкреслити, що за показниками екскреції як А, так і НА у спортсменів Г1 у
відповідь на навантаження симпато-адреналова система справилася з завданням по забезпеченню гомеостазу, відреагувала на збільшення граничного тестового навантаження за обсягом адекватно -тобто, стрес-реакції не спостерігали. Такий момент є дуже вагомим в розумінні факту відсутності патологічних змін в організмі. Це науково обґрунтовує пропозицію до застосування дихального тренажера Фролова в практику підготовки кваліфікованих легкоатлетів-спринтерів [7,10].
Для бігунів на короткі дистанції особливо важливим є високий рівень енергозабезпечення анаеробного типу, де АТФ ресинтезується двома шляхами: креатинфосфокіназним та глікогенолітич-ним. Тому покращення результату в бігу залежить від швидкості включення, економності витрачення
Рис.2. Зміни екскреції норадреналіну у легкоатлетів-спринтерів в умовах педагогічного експерименту
Рис.3. Зміни співвідношення екскреції норадреналіну до адреналіну у легкоатлетів-спринтерів в умовах
педагогічного експерименту.
кінець ПЕ
Рис.4. Зміни екскреції креатиніну у легкоатлетів-спринтерів в умовах педагогічного експерименту
початок ПЕ кінець ПЕ
Рис.5. Зміни екскреції сечовини у легкоатлетів-спринтерів в умовах педагогічного експерименту
та швидкості відновлення механізмів енергозабезпечення за умов великого кисневого боргу [9].. Це обґрунтовує застосування різних методів гіпоксій-ного тренування бігунів на середні дистанції. Нами
було використано метод гіпоксійного тренування за Фроловим [2].
Порівнюючи діаграми на рис.4, виявили суттєвий статистично достовірний (р<0,001) приріст в
144 143,18
1 1 1 1
Г1 Г2 Г1 Г2
початок ПЕ кінець ПЕ
Рис.б. Зміни вмісту гемоглобіну у крові легкоатлетів-спринтерів в умовах педагогічного експерименту
екскреції креатиніну у представників Г1 як до вправи на велоергометрі, так і після неї в кінці педагогічного експерименту. У спортсменів Г2 також спостерігали статистично вірогідний (р<0,001) приріст в екскреції креатиніну. Але, якщо порівняти відповідні дані абсолютних величин двох експериментальних груп, то екскреція креатиніну у Г1 на порядок перевищує екскрецію креатиніну в Г2. Це може говорити на користь того, що гіпоксійне тренування покращує темпи накопичення багатого на енергію фосфагену, такого як креатинфосфат. Підтвердженням цьому можуть слугувати описані ефекти адаптаційних змін, які відстежили вчені А.З. Колчин-ська і Ф. П. Суслов під час виїзду спортсменів на тренувальний збір в середньогір’я [3].
Кінцевим метаболітом енергетичного обміну білків та нуклеїнових кислот є сечовина. У зв’язку з цим, інтенсивність екскреції сечовини може бути сигналом «SOS» і дає можливість вчасно виявляти пролонговані ефекти стрес-реакції чи навіть зриву адаптації [11].
У нашому випадку (рис.5), можна зробити висновок, що спортсмени як Г1, так і Г2 адекватно від-реагували на навантаження, оскільки показники екскреції сечовини знаходяться в межах норми (норма становить 300-500 ммоль/добу). Слід зазначити при цьому, що спортсмени експериментальної групи Г1 виконували значно більший обсяг вело-ергометричного навантаження за тестом “Vita max” (приріст склав 17,39% при p<0,001) як результат гіпоксійного тренування впродовж педагогічного експерименту.
Як вже було зазначено вище, отримані результати змін у креатинфосфокіназній реакції легкоатлетів-спринтерів під впливом гіпоксійного тренування методом Фролова, підтверджують аналогічні ефекти гіпоксійного тренування в природних умовах середньогір’я, виявлених раніше Кол-чинською А. та Сусловим Ф. [3].
Доцільно також було простежити за динамікою гемоглобіну крові обидвох груп спортсменів під впливом експериментального фактора. На початку педагогічного експерименту (рис.6) встановлено, що вміст гемоглобіну в крові представників Г1 і Г2 статистично не відрізняється p>0,05)
і перебуває в межах середніх величин норми для чоловіків першого періоду зрілого віку. В кінці ж експерименту спостерігали стабільне достовірне (р<0,0001) підвищення вмісту гемоглобіну в крові у спортсменів Г1 (5,44%), на відміну від представників Г2 (0,99% при p>0,05).
Втішним є наш результат стосовно позитивної динаміки гемоглобіну крові у кваліфікованих спортсменів легкоатлетів-спринтерів, оскільки він здобутий шляхом залучення до процесу їх підготовки штучно створеної гіпоксії методом Фролова на відміну від односпрямованих ефектів, здобутих у результаті тренування у природних умовах середньогір’я [Колчинская А.]. Запропонований нами метод має також позитивний результат в економічному аспекті.
Висновки.
1. Аналіз біохімічних параметрів САС та енергетичного обміну легкоатлетів-спринтерів у відповідь на педагогічний експеримент дозволяє констатувати наступне:
- підтверджено позитивний вплив авторської програми тренування з включенням дихання методом Фролова на стан гомеостазуючої функції катехоламінів (адреналіну і норадреналіну) у кваліфікованих легкоатлетів-спринтерів;
- виявлено підвищений креатинфосфокіназний
статус спортсменів у відповідь на експериментальний фактор;
- зафіксовано відсутність ефектів негативного азо-
тового балансу спортсменів (за інтегральним показником втоми - екскрецією сечовини) при підвищенні фізичної працездатності (за тестом “Vita max”) на 17,39% при p<0,001.
- встановлено статистично достовірне підвищен-
ня вмісту гемоглобіну крові (на 5,44% при p<0,0001) у легкоатлетів-спринтерів Г1 наприкінці педагогічного експерименту.
2. Педагогічний експеримент з залученням штучної гіпоксії в процес підготовки легкоатлетів-спринтерів дає підставу відзначити суттєве розширення їх адаптаційних можливостей зі збереженням біохімічного статусу здорової людини.
3. Попередні висновки дають право рекомендувати використання дихального тренажера
Фролова в практику підготовки кваліфікованих легкоатлетів-спринтерів.
Перспективи подальших досліджень. В подальшому планується розробка та впровадження біохімічного експрес-контролю за ефектами гіпок-сійного тренування..
Література.
1. Волков Н.И. Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки. - М.: ГЦОЛИФК, 1986.
- 64 с.
2. Зинатулин С. Н. Дыхательный тренажер Фролова в медицине и свалеологии.- Новосибирск: ’’Динамика”, 1999. -214 с.
3. Интервальная гипоксическая тренировка: эффективность, механизмы действия // Под ред. А. З. Колчинской. - Киев: ГИФК, “ЕЛТА”, 1992. - 159 с.
4. Єлісеєва О.П, Семен Х.О., Черкас А.П., Камінський Д.В., Куркевич А.К. Особливості механізмів індивідуального дозованого інтервального гіпоксично-гіперкапнічного впливу на варіабельність ритму серця спортсменів // Фізіолог. Журн. - 2007. - 53, №4. - С.78-85.
5. Озолин Н.Г. Современная система спортивной тренировки.
- М.: Физкультура и спорт, 1970. - 478 с.
6. Платонов В.М. Общая теория подготовки спортсменов в олимпийском спорте. - К.: Олимпийская литература, 1997.
- 583 с.
7. Сибіль М.Г. Вплив симпато-адреналової системи на ефективність м’язової роботи спортсменок. / Автореф. дис... канд. біолог. наук. - Львів, 1996. - 122 c.
8. Сибіль М.Г., Свищ Я.І. Дослідження впливу дихальної гімнастики Фролова на функціональний стан спринтерів// Сучасні технології у сфері фізичного виховання спорту та валеології. - Збірник наукових праць 2-ї міжнародної наукової-практичної конференції. -Кременчуцький державний політехнічний університет ім. М.Остроградського.-Кременчуг, 2008. - С.325-350
9. Тимочко М.Ф., Єлісеєва О.П., Кобилінська Л.І., Тимочко І.Ф. Метаболічні аспекти формування кисневого гомеостазу в екстримальних станах. - Львів: Місіонер, 1998. - 142 с.
10. Трач В.М., Сибіль М.Г. Симпато-адреналовий моніторинг за фізичною активністю спортсменів //Матеріали міжнародної конференції, присвяч. пам’яті проф. Шостаковської І.В. -Львів, 2002. - С.83-86.
11. Физиология мышечной деятельности/Под ред. Я.М.Коца. -М.: Физкультура и спорт, 1982. - 500 с.
12. Яковлев Н.Н. Биохимия спорта. Москва: ФиС, 1974. -288 с.
Надійшла до редакції 16.05.2009р.
