Адаптивные реакции респираторной системы спортсменов различного профиля

Н. М. Харисова, Л. М. Харисова, А. Х. Абушахманова, Т. И. Крекешева, А. Ф. Кузьмин, Ф. А. Миндубаева

АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ РЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНОГО ПРОФИЛЯ

Карагандинский государственный медицинский университет, Костромской государственный университет

Проведенное исследование является актуальным в связи с необходимостью углубления имеющихся представлений о механизме адаптивных реакций респираторной системы спортсменов различного профиля.

Систематическая напряженная мышечная деятельность обусловливает комплекс ответных реакций организма, дифференцированных функциональных и структурных изменений, обеспечивающих адаптацию к специфике нагрузок в процессе тренировочной деятельности и в соревновательный период, спортивного стажа, состояния здоровья, возраста занимающихся [1] и профиля спортивной специализации

Цель работы - изучение характера взаимосвязи физиологических особенностей респираторной системы группы молодых спортсменов с индивидуально-типологическими особенностями организма (возрастом, типом конституции, спортивным стажем, степенью адаптации, профиля спортивной специализации) к физическим нагрузкам на основе комплексного исследования параметров внешнего дыхания.

Объект исследования: процесс адаптации респираторной системы к воздействию спортивных упражнений в 6 группах, дифференцированных по возрасту, профилю спортивной специализации (мини-футболисты, пловцы, боксеры, легкоатлеты) и стажа спортивной подготовки.

При проведении исследований были поставлены следующие задачи:

выявление адаптивных реакций респираторной системы к физическим нагрузкам на основе комплексного исследования параметров внешнего дыхания;

определение влияния профиля спортивной специализации на респираторную систему спортсменов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Для оценки функции внешнего дыхания у спортсменов был использован спирограф Спи-роС-100, велоэргометр. По спирограмме оценивались показатели внешнего дыхания (ВД): дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД), жизненная емкость легких (ЖЕЛ), резервный объем вдоха (РОвд), резервный объем выдоха (РОвыд), систолического (СД) и диастолическо-го (ДД) давления.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В исследовании выявлены как адаптивные

реакции со стороны ВД на нагрузку субмаксимальной мощности, проявляющиеся в увеличении МОД, ЖЕЛ, РОвыд, РОВд у футболистов, пловцов и легкоатлетов, так и дезадатационные (у боксеров) - в уменьшении этих показателей из-за гипоксической активации перекисного окисления липидов, что приводит к дефициту легочного сурфактанта.

Установлено, что легочной вентиляции у спортсменов циклических видов спорта вполне достаточно для обеспечения высокого уровня максимального потребления кислорода, кроме того, достигнув его, легочная вентиляция продолжала увеличиваться, а показатель максимального потребления кислорода оставался на прежнем уровне или несколько снизился за исключением факторов, способствующих нарушению нормальной механики дыхания.

Как известно, выносливость развивают преимущественно циклические виды спорта, в которых физические нагрузки продолжаются сравнительно длительное время на фоне преимущественного повышения аэробного (кислородного) обмена в организме человека [2].

Под влиянием рациональной и систематической тренировки указанные органы, физиологические процессы могут повышать свои функциональные характеристики. Поэтому при проведении исследования больше внимания обращалось на те виды спорта, в которых происходят аэробные реакции в организме, то есть реакции биологического окисления в организме, протекающие с участием кислорода.

Общая выносливость необходима представителям всех видов спорта, так как она позволяет успешно справляться с большим объемом тренировочной работы, эффективнее выполнять и усваивать специализированную тренировочную работу. Их высокая работоспособность обеспечена разнообразными сдвигами приспособительного характера, происшедшими в организме под влиянием тренирующих воздействий: морфологическим и функциональным развитием мышцы сердца, повышением эластичных свойств стенок кровеносных сосудов, увеличением запаса энергетически богатых веществ в мышцах и внутренних органах, высокой степенью эффективности работы нервной системы и др.

Рассмотрим особенности функционирования дыхательного аппарата пловца. Во время заплыва грудная клетка и живот пловца подвержены действию гидравлического давления и сопротивлению воды. Выдох у пловца при спортивном плавании также затруднен, так как совершается в воду. Все это способствует развитию у пловцов дыхательной мускулатуры, подвижности грудной клетки и жизненной емкости легких, и показатели ЖЕЛ пловцов превышают значения ЖЕЛ спортсменов других видов спорта. При плавании поглощение кислорода может превышать даже 5 л в минуту. Этот процесс связан с адаптивными реакциями со стороны внешнего дыха-

ния на нагрузку, вследствие чего происходит повышение экономичности и эффективности дыхательного аппарата, которые проявляются в увеличении минутного объема дыхания, жизненной емкости легких, повышения поглощения кислорода. Плавание - это вид спорта, при котором лимитировано время вдоха, и пловцы должны вдохнуть количество кислорода, необходимое для нормального функционирования организма во время плавания. Деятельность кардиореспи-раторной системы пловца находится в более выгодных условиях по сравнению с занимающимися «наземными» видами спорта. Большую роль в этом играет горизонтальное положение тела пловца, массирующее влияние обтекающей тело воды, а уменьшение РОвыд объясняется тем, что выдох у пловца при спортивном плавании затруднен, так как совершается в воду, по сравнению с волейболистами и легкоатлетами (рис. 1).

Легкая атлетика направлена на совершенствование кардиореспираторной системы, эконо-мизацию обменных процессов в организме. У представителей этого вида спорта увеличены параметры внешнего дыхания по сравнению с не занимающимися спортом: произошло увеличение ДО на 62%, РОвдоха - на 33%, РОвыдоха - на 39%, Евдоха - на 39%, ЖЕЛ - на 24%.

Дыхательный объем и частота дыхания у обследованных легкоатлетов укладываются в диапазон величин для здоровых людей, которые считаются нормой и составляют Д0=0,3-0,9 л, ЧД= 10-16. Причем ДО находится на верхней границе нормы, что можно объяснить их тренированностью, поскольку известно явление экономичного углубления дыхания на фоне снижения его частоты у спортсменов в состоянии физиологического покоя. Систематические тренировочные нагрузки в этом виде спорта вызывают адаптационные изменения в дыхательной системе, проявляющиеся увеличением числа активно функционирующих альвеол в легких, усилением дыхательной мускулатуры и повышением способности организма усваивать кислород. Работа организма на дистанции связана в основном с аэробным обеспечением.

У футболистов выявлена динамика сниже-

ния частоты сердечных сокращений (ЧСС), частоты дыхания, артериального давления в условиях мышечного покоя с ростом квалификации (подготовленности) спортсменов. Напротив, величина дыхательного объема (УГп0коя, мл) имела тенденцию к увеличению, при этом емкость вдоха несколько снизилась в группе со спортивным стажем 3-5 лет по сравнению с группой со спортивным стажем 2 г. ,что объясняется тем, что спортсмены с большим спортивным стажем хорошо адаптированы к тренировочному процессу. Дыхательная система спортсменов лучше адаптирована к нагрузкам, которые имеют относительно кратковременный характер и не требуют существенных увеличений резервных возможностей, а результат достигается за счет кратковременного улучшения вентиляции легких. У большинства из них наблюдаются адекватные приспособительные реакции системы внешнего дыхания, в частности, легочной вентиляции, на тренировочные нагрузки.

Это указывает на увеличение резервных и адаптивных возможностей, повышение экономичности и эффективности дыхательного аппарата, отсутствие развития кумулятивного эффекта утомления дыхательных мышц у детей и подростков в ходе спортивного тренинга. Отмеченное урежение частоты дыхания (ЧД) компенсировалось увеличением дыхательного объема, который был существенно выше нормы к третьему году тренировок. Урежение ЧД у юных футболистов является одним из проявлений экономизации функции внешнего дыхания. Для юных футболистов были характерны достоверно более высокие показатели функции внешнего дыхания, что является критерием высокой аэробной производительности организма, выносливости и перспективности спортсмена на игровом поле. В значительной мере это обусловлено увеличением доли аэробных нагрузок в режиме тренировок юных футболистов.

При сравнении показателей внешнего дыхания у спортсменов-футболистов и их сверстников, не занимаюшихся спортом, выявлена сопряженность в возрастной динамике показателей системы внешнего дыхания. Вместе с тем, у юных

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

ш

м

к

I=г

Футболисты

Волейболисты

Пловцы

Легкоатлеты

Боксеры

Не занимающиеся спортом

ДО РОвдоха РОвыдоха Евдоха ЖЕЛ

Рис. 1. Показатели внешнего дыхания спортсменов

футболистов, в отличие от мальчиков неспортсменов, установлены достоверно более высокие показатели статических и динамических объемов и емкостей легких (р<0,05) в процессе развития адаптивной функциональной системы к физическим нагрузкам. При этом футболисты 16 лет характеризовались (относительно футболистов 14 лет) достоверно более высокими показателями легочной вентиляции (УТпокоя, мл -729,5±33,0, УЕпокоя, л/мин - 61,9±2,67), которые в большинстве случаев превышали возрастную норму и приближались к показателям взрослых лиц, что указывает на благоприятную динамику адаптационных изменений под влиянием пролонгированного тренировочного эффекта у подростков. Причем согласованность в динамике изменений жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и минутной вентиляции легких (МВЛ) под влиянием систематических тренировок указывает на то, что спортсмены-футболисты в подростковый период обладают не только большими резервными возможностями дыхательной системы, но и умеют эффективно использовать эти возможности.

Проведенные исследования выявили различия физиологических показателей внешнего дыхания у спортсменов-астеников и спортсме-нов-нормостеников первой возрастной группы. У астеников выявлено увеличение жизненной емкости легких (ЖЕЛ - 3605,3±165,2) на 14,8%, емкости вдоха (Евд - 2777,3±36,2) - на 25,6%, резервного объема вдоха (РОвд - 2285,7±22,5) -на 69,2%, но при этом выявлено снижение резервного объема выдоха (РОвыд - 801,3±12,7) -на 13,88% и дыхательного объема (ДО -465,0±19,4) - на 45,9% по сравнению с нор-мостениками. Различия между показателями внешнего дыхания у спортсменов до нагрузки и после нее заключались в значительно меньшем приросте минутного объема дыхания (27% против 77%). При этом прирост жизненной емкости легких у нормостеников под влиянием физической нагрузки был в 3 раза выше, чем у астеников; произошло существенное превышение (в 2 раза) резервных объемов дыхания, среди которых показатель резервного объема выдоха достоверно был большим у астеников на 38%.

Установлено, что у юных футболистов в возрасте 15 лет представители астенического типа в сравнении с представителями нормосте-нического типа имели более высокие значения ЖЕЛ, МВЛ, МОД, РОвд, РОвыд, кроме ДО (р<0,05). У представителей нормостенического типа отмечены наименьшие значения изучаемых параметров внешнего дыхания (р<0,05) при достоверно более высоких показателях ЧД (р<0,05). Последнее означает, что у них дыхательная система не приобретает той функции экономизации, которая наблюдалась у спортсменов астенического сложения. Представители нормостенического типа почти по всем показателям легочной вентиляции имели средние результаты, и этот соматотип являлся доминирующим среди мальчиков-

футболистов

На основании проведенного анализа параметров спирографии у спортсменов различного типа конституции были выявлены как адаптивные реакции со стороны внешнего дыхания на нагрузку субмаксимальной мощности, которые проявляются в увеличении минутного объема дыхания, жизненной емкости легких, резервных объемов вдоха и выдоха, максимальной вентиляции легких, объема форсированного выдоха за 1 с, пиковой объемной скорости, отношение объема форсированного выдоха за 1 с к форсированной жизненной емкости, так и дезадаптированные, проявляющиеся в уменьшении этих показателей вследствие нарушения бронхиальной проходимости, обусловленной, возможно, гипоксиче-ской активацией перекисного окисления липи-дов, что приводит к дефициту сурфактанта, который играет значительную роль в снижении поверхностного натяжения жидкости и препятствует ателектазу альвеол.

Также установлено, что легочной вентиляции вполне достаточно для обеспечения высокого уровня максимального потребления кислорода, кроме того, достигнув его, легочная вентиляция может продолжать увеличиваться, а показатель максимального потребления кислорода остается на том же уровне или несколько снижается, за исключением факторов, способствующих нарушению нормальной механики дыхания.

ВЫВОДЫ

1. У подростков, имеющих регулярные физические нагрузки, регистрируется более совершенный механизм регуляции респираторной системы, о чем свидетельствуют выявленные высокая толерантность, выносливость и высокая работоспособность при проведении дозированной непрерывной ступенчатой нагрузки на тредмиле.

2. Уровень ФВД различен у представителей разной специализации, спортивного стажа и находится в прямой зависимости от уровня долговременной адаптации к специфической мышечной деятельности - уровня специальной подготовки.

3. Адаптация системы внешнего дыхания футболистов 14-19 лет к скоростно-силовым параметрам преимущественно происходит на уровне крупных бронхов.

4. Легочной вентиляции у спортсменов циклических видов спорта вполне достаточно для обеспечения высокого уровня максимального потребления кислорода, кроме того, достигнув его, легочная вентиляция продолжает увеличиваться, а показатель максимального потребления кислорода остается на том же уровне или несколько снижается, за исключением факторов, способствующих нарушению нормальной механики дыхания.

5. Спортсмены циклических видов спорта имели самые высокие значения показателей функции ВД, тогда как для боксеров, напротив, характерны более низкие показатели экономич-

ности и эффективности легочной вентиляции, что не может не сказаться отрицательно на формировании аэробного энергообеспечения, снижении функциональных резервов для преодоления утомления энергообеспечения, снижении функциональных резервов для преодоления утомления.

ЛИТЕРАТУРА 1. Сахно Ю. Ф. Исследование вентиляцион-

ной функции легких /Ю. Ф. Сахно, Д. В. Дроздов, С. С. Ярцев. - М.: изд-во РУДН, 2005. - С. 23 - 34. 2. Шевченко А. Ю. Сравнительная характеристика основных параметров ВСР у спортсменов с разной направленностью трен, процесса [Текст]: автореф. дис. - Ярославль, 2006. - 23 с.

Поступила 17.09.2012 г.

N. M. Kharissova, L. M. Kharissova, A. Kh. Abushakhmanova, T. I. Krekesheva, A. F. Kuzmin, F. A. Mindubayeva

ADAPTATION REACTIONS OF RESPIRATORY SYSTEM IN SPORTSMEN OF DIFFERENT SPECIALIZATION

The article is discussed about the of the adaptation reaction of respiratory system in sportsmen of different specialization. The respiratory system of sportsmen is exposed to complex of factors, often significantly reducing the level of performance capacity. It is observed a restructuring of a number of systems body. They are, in some cases under the influence of specific factors leading to sportsmen adaptation, and others - to dysadapta-tion.

Н. М. Харисова, Л. М. Харисова, А. Х. Абушахманова, Т. И. Крекешева, А. Ф. Кузьмин, Ф. А. Миндубаева

6РТУРЛ1 ПРОФИЛД1 СПОРТСМЕНДЕРДЩ ТЫНЫС АЛУ ЖУЙЕС1Н1Ц БЕЙ1МДЕЛУ РЕАКЦИЯЛАРЫ

Макалда эртYрлi мамандырылран спортсмендердщ сырткы тыныс алу кврсетюштердщ салыстырмалы сипаттамасы бершген. Спортсмендердщ тыныс алу жYЙесiне олардыч жаттыктыруды вте твмендететiн факторлардыч жиынтыры эрекет етедi. Профилактикалык жэне реабилитациялык ic шараларды курастыру Yшiн, жеке спорпъщ тYрiне тэн факторлар эреке™щ нэтижеciнде бейiмделуге немесе бешмделудщ бузылысына алып келетiн спортсмендердщ психофизиологиялык сипаттамаларды аныктау керек.

Л. К. Ибраева, А. У. Аманбекова, Г. Н. Ажиметова

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РАЗВИТИЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ У НАСЕЛЕНИЯ Г. ТАРАЗ

Лаборатория пылевой патологии Национального центра гигиены труда и профзаболеваний МЗ РК

Здоровье все явственнее становиться интегральным индикатором медико-экологического благополучия, критерием его оценки, а экологические процессы - ведущими детерминантами благополучия людей. В последние десятилетия наблюдается увеличение распространенности болезней отдельных нозологических форм, обусловленное загрязнением окружающей среды [2, 3, 6].

Город Тараз расположен в Жамбылской области. Основное загрязнение природных комплексов в Южном регионе Казахстана связано с добычей и переработкой фосфоритов. Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников состоят из диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота, углеводородов, фтористого водорода, аммиака.

Новожамбылским фосфорным заводом, кроме основных загрязняющих примесей, в атмо-

сферу выбрасываются такие специфические вещества, как фосфорный ангидрид и фосфин. Суперфосфатный завод специализируется на выпуске аммофоса, трикальций фосфата, серной кислоты. Их производство сопровождается выделением сернистого и серного ангидрида, твердых веществ, фтористого водорода, аммиака, диоксида серы [1, 5].

Цель работы - оценка состояния здоровья населения г. Тараз по результатам медико-биологических исследований.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объектом исследования явилось взрослое население г. Тараз (634 человека). В качестве контрольного района был выбран курортный город Щучинск (635 человек). Оценка состояния уровня здоровья населения осуществлялась в два этапа: I этап - клиническое скрининг-исследование; II этап - углубленное клиническое исследование. На проведение исследований было получено разрешение локальной Этической комиссии (№13 от 21.04.2012 г.), перед проведением исследования исследуемые давали письменное индивидуальное согласие.

При отборе лиц для скрининг-исследования учитывались следующие критерии: мужчины и женщины в возрасте 18-59 лет, проживающие на данной территории не менее 10 лет, работающие не во вредных условиях и не находящиеся на Д-учете у специалистов по месту жительства по поводу хронических заболеваний.