Особенности структуры вентиляторной реакции у борцов 12-13 лет при работе в различных тренировочных режимах

УДК 796.8

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ РЕАКЦИИ У БОРЦОВ 12-13 ЛЕТ ПРИ РАБОТЕ В РАЗЛИЧНЫХ ТРЕНИРОВОЧНЫХ РЕЖИМАХ

С.А. Крюков, С.В. Погодина, О.И. Дильдин

Представлен анализ вентиляторных реакций юных борцов в возрасте 12-13 лет при выполнении физических нагрузок, который показал, что лимитирующим фактором аэробных способностей подростков является изменение структуры жизненной емкости легких в сторону значительного снижения резервного объема выдоха. Выявлено несоответствие между возрастающим объемом легочной вентиляции и бронхиальной проходимостью. Обращено внимание, что при составлении многолетних тренировочных программ необходимо учитывать возрастные особенности вентиляторной функции легких, включать в тренировочные занятия упражнения по укреплению дыхательной мускулатуры.

Ключевые слова: вентиляторные реакции, адаптация, борцы, подростковый возраст, тренировочные режимы.

Обеспечение энергетического баланса организма в процессе онтогенетического развития во многом определяется морфо-функциональными возможностями системы внешнего дыхания [1, 2]. Формирование морфологических структур функциональных систем, детерминирующих возможности спортивной подготовки, наиболее интенсивно проходит в подростковом возрасте [3]. Особенно существенные изменения в функционировании организма, связанные с эндокринными сдвигами, происходят в начале подросткового возраста и приходятся на начальные стадии полового созревания [4]. Неравномерность роста и развития отдельных легочных структур, несовершенство нейрогуморальной регуляции дыхательной функции легких приводит к функциональной нестабильности и определяет высокую чувствительность дыхательной системы к внешним воздействиям, в том числе и к физическим нагрузкам. Наблюдаются неадекватные реакции, способствующие перенапряжению дыхательной функции, снижению физической работоспособности, срыву адаптации [5]. Наличие таких сенситивных периодов для интенсивного формирования специальной подготовленности спортсменов, связанных с возрастными периодами развития, должно обязательно учитываться при составлении многолетних тренировочных программ, в основу которых должны быть положены адекватные, в полной мере соответствующие возрастным особенностям, физические нагрузки [6]. Одним из наименее изученных механизмов, обеспечивающих адекватный метаболическому запросу уровень легочной вентиляции у спортсменов-подростков, является

механика дыхания.

Целью работы являлось определение особенностей формирования вентиляторного ответа при выполнении физических нагрузок повышающейся мощности у юных борцов в возрасте 12-13 лет.

Методы исследования. Для решения поставленной задачи нами были обследованы 13 юных борцов в возрасте 12-13 лет. Вентиляторную функцию легких исследовали спиро-пневмотахометрическим методом с помощью прибора «СпироТест РС» с компьютерной обработкой регистрируемых показателей. В качестве функциональных параметров использовали: объем форсированного выдоха в 1 с (ОФЛ1), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), резервный объем вдоха и выдоха (РОвд., РОвыд.), тест Тиффно (ОФВ1/ЖЕЛ), пиковую и максимальные объемы скоростей форсированного выдоха при выдохе 25, 50, 75 % форсированной ЖЕЛ (ПОС, МОС25, МОС50, МОС75), среднюю объемную скорость на уровне 25-75 % ЖЕЛ (СОС25-75), максимальную вентиляцию легких (МВЛ), дыхательный объем (ДО), (МОД), частоту дыхания (1). Все объемные показатели приведены к условиям BTPS. Спиро-тахометрические исследования проводили, как в состоянии покоя, так и при выполнении ступенчато-возрастающей нагрузки на велоэргометре. Работоспособность оценивалась по тесту PWCl7o, МПК определяли расчетным методом. Полученные результаты обработаны с помощью компьютерной программы Statistica 10.0 с применением параметрических методов математической статистики. Проверка нормального распределения проводилась методом Шапиро-Уилка. Для оценки достоверных различий применяли ^критерий Стьюдента, различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и их обсуждение. Как показали результаты исследования, эффективность приспособительных реакций организма подростков при выполнении мышечной работы возрастающей мощности определялась наличием функциональных резервов аппарата внешнего дыхания и возможностями аэробной системы энергообеспечения. Проведенный сравнительный анализ фактических показателей объемных характеристик форсированного выдоха и экспираторной части кривой поток-объем свидетельствует о значительном их снижении по отношению к должным значениям. В большей степени эти изменения проявились в отношении ЖЕЛ, фактические величины которой составили в среднем 66,0 °/о от должных значений (р<0,01); бронхиальной проходимости - 67,0 % (р<0,01); пиковой объемной скорости - 61,0 % (р<0,01). Несоответствие функциональных возможностей аппарата внешнего дыхания метаболическому запросу интенсивно развивающейся костно-мышечной системы в этом возрасте, очевидно, явилось одной из основных причин снижения аэробных способностей организма подростков. Так, показатели МПК, определяемые по результатам нагрузочного тестирования, не

превышали значений 1,92±0,25 л/мин, тогда как должные величины аэробной производительности, свойственные данному возрасту, составляют 2,60±0,26 л/мин (р<0,01).

Выявленные особенности морфофункционального состояния аппарата внешнего дыхания определили направленность приспособительных реакций организма подростков в процессе адаптации к физическим нагрузкам.

В таблице представлена динамика некоторых показателей механики дыхания юных пловцов при выполнении стандартной физической нагрузки повышающейся мощности. Физические напряжения способствовали значительному усилению вентиляторной функции легких. На последней ступени объем легочной вентиляции достиг значений 48,9±3,57 л/мин. Прирост вентиляции осуществлялся, главным образом, за счет увеличения частоты дыхательных движений до 40,9±3,07 цикл/мин (р<0,01) и, в меньшей степени, за счет роста дыхательного объема, который увеличился в среднем на 600,0 мл (р<0,01).

Динамика показателей механики дыхания юных борцов при выполнении стандартной физической нагрузки повышающейся мощности

№ п/п Показатели Нагрузка, Вт

0 50 75 100 125

1 ЖЕЛ, л 2,39±0,13 2,26±0,13 2,21±0,10 2,22±0,10 2,10±0,13

2 РОвд, мл 1210,0±90,4 870,7±56,6 830,5±46,8 810,7±42,0 79,3±34,5

3 РОвыд, мл 540,0±54,8 384,9±44,2 268,8±36,7 190,6±25,4 70,3±12,5

4 ОФВ1, л 2,21±0,10 2,07±0,10 2,12±0,09 2,13±0,10 2,03±0,12

5 ОФВ1/ФЖЕЛ, % 93,6±1,62 92,4±2,78 96,4±1,30 96,9±1,44 97,4±1,22

6 ПОС, л/с 3,87±0,20 3,70±0,32 4,20±0,26 4,31±0,25 4,32±0,12

7 МОС25, л/с 3,73±0,19 3,54±0,32 3,99±0,25 4,12±0,24 4,12±0,22

8 МОС50, л/с 2,95±0,15 2,80±0,25 3,19±0,21 3,35±0,17 3,24±0,19

9 МОС75, л/с 1,75±0,11 1,73±0,13 1,95±0,12 2,09±0,11 2,23±0,13

10 СОС25/75, л/с 2,76±0,14 2,65±0,22 2,94±0,17 3,12±0,15 3,10±0,16

11 МОД, л/мин 11,6±0,63 27,4±1,84 34,5±1,78 41,9±2,25 48,9±3,57

12 цикл/мин 18,2±1,24 28,3±2,43 30,9±2,12 36,1±3,18 40,9±3,07

13 ДО, мл 640,3±63,6 1000,0±75,8 1190,6±72,9 1240,4±88,2 1240,1±89,6

Проявлению столь неэффективной вентиляторной реакции способствовало снижение жизненной емкости легких с 2,45±0,12 л в состоянии покоя до 1,80±0,12 л при завершении физической работы, (р<0,001). Анализ фракционных составляющих ЖЕЛ показал, что на уменьшение жизненной емкости легких во время физической нагрузки оказывали влияние, как резервный объем вдоха, так и выдоха. В более значительной степени снижался РОвыд, который уменьшился до

70,0±2,96 мл (р<0,001). Формирование паттерна дыхания в этих условиях происходило за счет усиления частотного параметра в приросте МОД, что является фактором проявления гипервентиляционного синдрома, снижающего газообменные возможности легких. Причиной данного феномена следует считать недостаточность дыхательной мускулатуры, особенно мышц выдоха, слабость которых способствовала сдерживанию увеличения альвеолярной вентиляции. Одним из ведущих составляющих вентиляторной функции легких являются функциональные возможности трахио-бронхиального дерева. С повышением объема воздушного потока, проходящего через легкие, увеличивается и бронхиальная проходимость. Нами выявлена некоторая стабилизация объемной скорости выдоха в больших, средних и малых бронхах на последней ступени нагрузочного тестирования, по отношению к предыдущей нагрузке. Не изменилась также и среднеэкспираторная скорость (СОС25-75). Следовательно, усиление вентиляторной функции не сопровождалось адекватным ростом проходимости дыхательных путей. К числу причин, снижающих функциональные возможности воздухопроводящих путей, следует отнести уменьшение радиально направленного давления, сдерживающего спадание бронхов. Увеличение частоты дыхательных движений способствует его снижению, следствием чего может быть уменьшение бронхиальной проходимости при форсированном дыхании. Кроме того для подростков является характерным регионарные различия механических свойств легких и регионарные перепады внутриплеврального давления, что создает условия для нелинейного распределения вентиляции легких. Отмеченные особенности формирования вентиляторного ответа на физические нагрузки могут сдерживать обеспечение метаболического запроса организма, способствовать снижению работоспособности.

Выводы.

1. При составлении многолетних тренировочных программ юных борцов необходимо учитывать возрастные особенности формирования функций внешнего дыхания.

2. Наряду со специально-подготовительными упражнениями, необходимо уделять особое внимание функциональному состоянию дыхательной мускулатуры, использовать упражнения, направленные на укрепление респираторной мускулатуры, особенно мышц выдоха: внутренних межреберных и мышц передней брюшной стенки.

Список литературы

1. Carlo C., Michela C., Silvia P. Algorithms, modelling and VO2 kinetics // European Journal of Applied Physiology. 2011. № 3. Vol. 111. Р. 331-342.

2. Grishin O.V., Kovalenko Y.V., Grishin V.G. The variability of

pulmonary gas exchange and respiratory pattern // Human Physiology. 2012. № 2. Vol. 38. Р. 194-199.

3. Савельев Б.Г., Ширяева И.С. Функциональные параметры системы дыхания у детей и подростков: руководство для врачей. М.: Медицина, 2001. 232 с.

4. Захарьева Н.Н. Возрастная физиология спорта: монография. М.: РГУФКСМИТ, 2016. 380 с.

5. Зильбер А.П. Дыхательная недостаточность. М.: Медицина, 1989.

510 с.

6. Lazovic B., Mazic S., Suzic-Lazic J. Respiratory adaptations in different types of sport // Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2015. Vol. 19(12):22 Р. 69-74.

Крюков Сергей Александрович, доц., yuvser@yandex.ru, Россия, Симферополь, Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского,

Погодина Светлана Владимировна, канд. биол. наук, доц., зав. кафедрой, yuvser@yandex.ru, Россия, Симферополь, Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского,

Дильдин Олег Иванович, старший преподаватель, yuvser@yandex.ru, Россия, Симферополь, Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

FEATURES OF THE STRUCTURE OF VENTILATION REACTION AT WRESTLERS 12-13 YEARS AT WORK IN VARIOUS TRAINING REGIMES

S.A. Kryukov, S.V. Pogodina, O.I. Dildin

The analysis of the fan reactions of young wrestlers aged 12-13 years at the exercise of physical loads is presented, which showed that the limiting factor of the aerobic abilities of adolescents is the change in the structure of the vital capacity of the lungs in the direction of a significant decrease in the reserve volume of expiration. There was a discrepancy between the increasing volume of pulmonary ventilation and bronchial permeability. Attention is drawn to the fact that in the compilation of multi-year training programs, it is necessary to take into account the age-related features of the ventilator function of the lungs, and to include exercises to strengthen the respiratory muscles in training sessions.

Key words: fan reactions, adaptation, wrestlers, adolescence, training regimes.

Kryukov Sergey Alexandrovich., associate professor, yuvser@yandex.ru, Russia, Simferopol, Crimean Federal University of V.I. Vernadsky,

Pogodin Andrey Alexandrovich, senior lecture, yuvser@yandex.ru, Russia, Simferopol, Crimean Federal University of V.I. Vernadsky,

Dildin Oleg Ivanovich, senior lecture, yuvser@yandex.ru, Russia, Simferopol, Crimean Federal University of V.I. Vernadsky