Физиологические основы долговременной адаптации организма единоборцев к интенсивным физическим нагрузкам

УДК 796.8:796.015.6 ББК 75.715+75.0

Хабибуллина Индира Рашитовна

кандидат биологических наук, доцент г. Уфа

Шаяхметова Эльвира Шигабетдиновна

кандидат биологических наук, доцент г. Уфа

Масягутова Ляйля Марселевна

кандидат медицинских наук г. Уфа

Khabibullina Indira Rashitovna

Candidate of Biology,

Associate Professor Ufa

Shayakhmetova Elvira Shigabetdinovna

Candidate of Biology,

Associate Professor Ufa

Masyagutova Lyailya Marselevna

Candidate of Medicine,

Ufa

Физиологические основы долговременной адаптации организма единоборцев к интенсивным физическим нагрузкам Physiological Bases of Long-Term Adaptation of Combatants’ Organisms to Intensive Physical Activity

В настоящей статье рассматриваются проблемы изучения общих и специфических механизмов адаптации организма единоборцев на примере фехто-вальщиков-рапиристов высокой квалификации. Представлены некоторые критерии оценки уровня адаптации спортсменов к специфике спортивной деятельности.

The problems of general and specific adaptation mechanisms of combatants’ organism on the example of high proficiency fencers are considered in the given article. Some assessment criteria of athletes’ adaptation level to specific sport activities are shown.

Ключевые слова: фехтовальщики высокой квалификации, общие и специфические механизмы адаптации

Key words: high proficiency fencers, general and specific adaptation mechanisms.

Спортивная деятельность как система обусловлена слаженным взаимодействием нервно-психических процессов, энергетического и двигательного компонентов, организуемых центральной нервной системой на достижение полез-

ного приспособительного результата. В процессе долговременной адаптации организма спортсмена формируются как общие, так и специфические механизмы адаптации. В спортивных единоборствах, к которым относится и фехтование, общая адаптация проявляется в выборе адекватного способа реагирования в меняющейся ситуации ведения схватки, оптимальном сочетании быстроты и точности реагирования в условиях противоборства. Такая работа не может не сказаться на изменениях в работе различных систем органов, в том числе сердечно-сосудистой [4], иммунной [1, 3] и других. Специфические же механизмы адаптации основываются на том, что обучение технике фехтовальных действий сопряжено со значительными требованиями к функции ЦНС, обеспечивающей различные рефлекторные ответы на основе программирования и экстраполяции в зависимости от поступающей в мозг информации при защите, контратаке или нападении соперника. Скорость принятия решения, помимо прочих факторов, зависит также от энергетических затрат головного мозга спортсмена.

В связи с вышеизложенным, с целью определения особенностей долговременной адаптации к значительным физическим нагрузкам организма фехтовальщиков высокой спортивной квалификации, нами изучалось состояние их кислородтранспортной системы, систем крови и иммунитета и церебрального энергообмена.

Были обследованы спортсмены высокой спортивной квалификации - заслуженные мастера спорта (ЗМС), мастера спорта международной квалификации (МСМК) и мастера спорта (МС). Адаптационный потенциал сердечнососудистой системы был оценен по методике Р.М. Баевского. Комплекс лабораторных исследований, позволяющий оценить иммунный статус спортсменов, включал определение в крови содержания иммуноглобулинов, уровня фагоцитарной активности нейтрофилов (ФАНф). Кроме того, определяли морфологические показатели крови. Кровь для исследования забирали утром натощак, до тренировки, в предсоревновательный период подготовки. Показатели периферической крови исследовали на гематологическом анализаторе 81вшех-820; фагоцитарную активность нейтрофилов (среднее содержание находящихся внут-

риклеточно частиц латекса в одном фагоцитирующем нейтрофиле) изучали на модели поглощения частиц монодисперсного полистирольного латекса с диаметром части 1,70 мкм; уровень сывороточных иммуноглобулинов классов О, М, А определяли методом радиальной иммунодиффузии в геле [6]. Для количественной оценки индивидуального здоровья испытуемых использована методика расчета адаптационного потенциала по методу Л.Х. Гаркави (1990), по соотношению лимфоцитов и нейтрофильных сегментоядерных лейкоцитов. Оценка интенсивности энергетического обмена производилась на основе анализа уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга с помощью аппаратнопрограммного комплекса «Нейроэнергометр-04» [5].

Среди многочисленных критериев, предложенных для оценки функционального состояния компенсаторно-приспособительных механизмов, обеспечивающих адаптацию и гомеостаз организма при разных воздействиях, имеющих нередко стрессорный характер, важная роль принадлежит определению адаптационного потенциала системы кровообращения. Результаты исследований показали, что адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы у фехтовальщиков высокой квалификации был выше нормативных показателей (2,1 усл.ед.) и составил 4,17±0,36 - в группе МС и 4,13±0,09 усл.ед. в группе МСМК и ЗМС, что указывает на снижение адаптационных возможностей организма фехтовальщиков. Это, по всей видимости, связано с увеличением объема и интенсивности физической нагрузки в процессе тренировок. Данное явление указывает необходимость коррекции функционального состояния организма фехтовальщиков, а также пересмотра дозировки их тренировочных нагрузок.

Известно, что у спортсменов, под влиянием систематической спортивной тренировки происходят выраженные изменения в системе крови. Исследование периферической крови фехтовальщиков показало, что морфологические показатели находились в пределах физиологической нормы. Видимо, количество эритроцитов, лейкоцитов, величина гематокрита, определяемые традиционным методом в ходе тренировочного процесса не отражают уровня функционального состояния спортсменов. Вместе с тем, нами обнаружено, что у спортсменов-

фехтовальщиков высокой спортивной квалификации под влиянием систематической спортивной тренировки происходит увеличение общего количества гемоглобина, в среднем до 165 г/л. По-видимому, это связано со спецификой данного вида спорта, когда спортсмену приходится несколько часов в день находиться в маске, что, возможно, сопровождается гипоксическим состоянием. Данное явление можно рассматривать как адаптационно-приспособительную реакцию, направленную на ликвидацию или уменьшение кислородной недостаточности, возникающей при выполнении физической нагрузки.

Показатели лейкограммы были проанализированы нами по методике Л.Х. Гаркави. Для исследуемых нами спортсменов выявлено напряжение приспособительных механизмов, определяющееся как зона повышенной активации, что ближе к реакции стресса, чем тренировки.

В наших наблюдениях отмечены значительные индивидуальные различия в фагоцитарной активности нейтрофилов. Разброс данных составил от 26 до 86% (CV=30,18). Спад фагоцитарной активности нейтрофилов может свидетельствовать об угнетении реакции клеточного иммунитета в связи с наступающим утомлением на фоне продолжительных тренировочных нагрузок. В 30% случаев отмечается угнетение фагоцитарной активности нейтрофилов - как основного показателя неспецифической антиинфекционной резистентности. В сочетании со снижением к ответу фагоцитов на соответствующий антигенный стимул активацией «кислородного взрыва» (снижение НСТ спонтанного у 40% обследованных) и снижением резервных адаптационных механизмов (низкий коэффициент НСТ сп./НСТ ст. в 50% случаев) можно прогнозировать возможность повышения инфекционной заболеваемости данной группы. Наиболее уязвимы слизистые оболочки спортсменов, на что указывает селективный дефицит иммуноглобулинов класса А относительно литературной нормы у 70% обследованных. Адаптивный характер длительных тренировок выражается в неизмененных показателях уровней суммарного комплемента.

С целью выяснения влияния систематических занятий данным видом спорта и участия в спортивных соревнованиях на физиологические функции

нами были проанализированы результаты анкетирования фехтовальщиков разных возрастно-квалификационных групп по результатам которого было выявлено, что чем старше группа опрашиваемых спортсменов, тем более выражена у них психологическая усталость, по сравнению с физической. Данный факт навел нас на мысль более детально изучить психофизиологические аспекты адаптации спортсменов. По-видимому, значительные адаптационные изменения происходят в деятельности коры больших полушарий. Эти изменения находят свое отражение в характере биоэлектрической активности мозга, в частности динамике величины церебральных энергозатрат [5]. В группе МС по сравнению с исходными значениями УПП достоверно изменился в нижнелобной, центральной и правой височной зонах, что свидетельствует о подключении двигательного анализатора к механизмам формирования системного ответа, а также повышенных эмоциональных реакциях спортсменов данной квалификационной группы. Следует отметить, что при анкетном опросе данной группы спортсменов нами были выявлены жалобы на психологическую усталость и эмоциональную опустошенность опрошенных. Интересно, что в группе ЗМС аналогичных статистически значимых изменений УПП не выявлено. Показано лишь незначительное увеличение УПП в височных долях, левая из которых отвечает за восприятие словесной информации, а правая за эмоциональное восприятие происходящего. Возможно, височные доли мозга у спортсменов данной квалификационной группы имеют первостепенное значение в организации произвольных движений, которые по механическому происхождению являются условными рефлексами и связаны с деятельностью второй сигнальной системы - опосредуются речью.

Следует заметить, что в проведенных нами исследованиях на боксерах различных возрастных и квалификационных групп, было выявлено, что состояние адаптационных механизмов, определяемое по динамике омега-потенциала головного мозга, является более благополучным у боксеров-юниоров, имеющих спортивную квалификацию кандидаты в мастера спорта.

С позиций системного подхода, включая и важные положения теории функциональной системы, применимые для спорта, представляется актуальным взгляд И. П. Павлова о том, что формирование навыков, в том числе спортивных, немыслимо без взаимосвязей между различными зонами коры мозга. То, что такое положение справедливо и для системного ответа, получающего своё выражение в изменениях уровня постоянного потенциала (УПП), показано во многих работах [2, 5]. По данным этих исследований реагирование организма на сенсорную стимуляцию находит адекватный ответ в изменении УПП. А.Г. Сычевым еще в 1980 году было обнаружено, что обучение произвольным движениям, а также их тренировка вызывают перераспределение межцентраль-ных корреляций потенциалов коры головного мозга. По мере становления двигательного акта общий уровень биопотенциалов сильно снижается, и, напротив, усиливаются связи моторных зон с системными. Полученные методом непараметрической статистики корреляционные коэффициенты и уровни статистической значимости свидетельствуют о том, что в процессе адаптации к физическим нагрузкам в коре больших полушарий формируются системы взаимосвязанных в своей активности нервных центров, в которые включаются не только первичные поля (моторные, зрительные и др. зоны), но и вторичные (в первую очередь - премоторные) и, в особенности, третичные поля коры - ее высшие интегративные области, программирующие и контролирующие произвольные двигательные акты (прежде всего - лобные доли и нижнетеменные области). Степень их взаимосвязанности повышается по мере перехода от состояния относительного покоя к предстартовому состоянию или к мысленному выполнению (представлению) движений и, особенно, в процессе реального выполнения работы, т.е. при переходе от состояния покоя к выполнению мышечной работы усиливается взаимосвязанность активности между различными точками коры больших полушарий.

Вместе с тем, имеются отличия в уровнях взаимосвязанности различных зон коры головного мозга, связанные с возрастом спортсменов, уровнем их квалификации, спортивной специализацией и состоянием тренированности.

Так, у взрослых здоровых спортсменов (МСМК, ЗМС) в состоянии относительного покоя достоверные высокие положительные корреляции (с коэффициентами от 0,78 дол 0,94 (р<0,05)) наблюдаются между всеми исследуемыми зонами коры. Все вышесказанное позволяет сделать вывод, что уровень межцен-тральных корреляций, и особенно число высоких достоверных коэффициентов корреляции между различными точками коры, является объективным показателем степени функциональной зрелости мозга, а также отражает этапы формирования двигательных динамических стереотипов.

Подытоживая все вышесказанное, хотелось бы отметить следующее. В практике спорта до сих пор не разработаны объективные методы изучения адаптационных процессов в спортивной деятельности и принято считать основным их критерием спортивные достижения, динамику уровня спортивных достижений и темп роста спортивных результатов. Однако адаптация является сложным комплексным процессом и включает в себя множество факторов, зависящих от генотипических данных организма, специфических индивидуальных фаз его развития и ряда других обстоятельств. В связи с этим, для каждого вида спорта, в том числе для фехтования, должны быть разработаны свои критерии оценки уровня адаптации спортсмена к специфике спортивной деятельности. В результате проведенных нами исследований мы предлагаем в качестве маркеров общей адаптации фехтовальщиков к интенсивным физическим нагрузкам использовать показатели работы сердечно-сосудистой и иммунной системы, а в качестве критериев специфической адаптации - оценку энергозатрат головного мозга, оцениваемого по уровню постоянных потенциалов.

Библиографический список

1. Исаев, А.П. Физиология иммунной системы спортсменов. Спорт. Иммунитет. Адаптация. Здоровье [Текст] / А.П. Исаев, С.А. Личагина, А.С. Аминов. - Челябинск: ЮУрГУ, 2004. - 199 с.

2. Психофизиологические эффекты произвольного порогового апноэ у спортсменов [Текст]: монография / Под ред. Р.Р. Ахмадеева . - Уфа: Изд-во БашИФК, 2007. - 216 с.

3. Румянцева, Э.Р. Взаимосвязи между гормональной и иммунной системами при долговременной адаптации организма женщин к скоростно-силовым воздействиям в тяжелой атлетике (системно-синергетический подход) [Текст] : дис.... д-ра биол. наук / Э.Р. Румянцева. - Челябинск, 2005. - 313 с.

4. Савельева, В.В. Влияние интенсивных мышечных нагрузок циклического характера на состояние иммунорезистентности спортсменов-гребцов [Текст] : дисс.. ..канд. биол. наук / В.В. Савельева. - Челябинск, 2009. - 137 с.

5. Фокин, В.Ф. Энергетическая физиология мозга [Текст] / В.Ф. Фокин, Н.В. Пономарева. - М.: «Антидор», 2003. - 288 с.

6. Черешнев, В.А. Иммунофизиология [Текст] / В.А. Черешнев, Б.Г. Юшков, В.Г. Кли-мин, Е.В. Лебедкова. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 258с.

Bibliography

1. Chereshnev, V.A. Immune Physiology [Text] / V.A.Chereshnev, B.G.Yushkov, V.G.Klimin, E.V.Lebedkova.- Yekaterinburg: Ur.RAS, 2002. - P. 258.

2. Fokin, V.F. Brain Energy Physiology [Text] / V.F. Fokin, N.V.Ponomareva. - M.: Anti-dor, 2003. - 288 P.

3. Isaev, A.P. Physiology of Athletes’ Immune System. Sport. Immunity. Adaptation. Health [Text] / A.P.Isaev, S.A. Lichagina, A.S.Aminov.- Chelyabinsk: SUrSU, 2004. - 199 p.

4. Psycho-Physiological Aspects of Athletes’ Voluntary Apnea Limit: Monograph [Text] / Ed. by Doctor of Medicine, Professor R.R. Akhmadeev. - Ufa : Publ. H-se of BIPC.- 216 p.

5. Rumyantseva, E.R. Interrelations Between Hormonal and Immune Systems While LongTerm Adaptation of Women’s Organism to Speed and Strength Influence in Weightlifting (System-Synergetic Approach): Dis. ... Doc. of Biol. [Text] / E.R. Rumyantseva. - Chelyabinsk, 2009. -137 p.

6. Savelyeva, V.V. Influence of Intensive Cyclic Muscular Exercises on the Immune Resistance of Rowers: Dis. ... Cand. of Biol. [Text] / V.V.Savelyeva. - Chelyabinsk, 2009. - 137 p.