martykanova_svdx

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ТЕЛА НА АЭРОБНУЮ
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНОВ
Д.С. Мартыканова к.б.н., Г.Н. Хафизова, Р.Р. Альметова,
Н.В. Рылова д.м.н., И.И. Ахметов д.м.н.
Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и
туризма
Казань, Россия
Введение.
Проблема
увеличения аэробной
работоспособности
(выносливости) актуальна для спорта, а также для восстановительной
медицины. Термин аэробная работоспособность используется в физиологии
мышечной деятельности для обозначения способности выполнять
высокоинтенсивную физическую нагрузку, энергообеспечение которой
осуществляется преимущественно путем окислительного фосфорилирования.
[3]. Измерение МПК вот уже более полувека занимает центральное место в
оценке работоспособности [5]. Кардиореспираторный тест (КРТ) или
эргоспирометрия обеспечивает глобальную оценку интегративного ответа на
физическую нагрузку, вовлекающего легочную, сердечно-сосудистую,
кроветворную и мышечную системы. С помощью КРТ возможно оценить
состояние физиологических механизмов компенсации органов и систем,
участвующих в транспорте и утилизации кислорода [1]. Использование
газоаналитической аппаратуры позволяет определять такой важный параметр
аэробной производительности как МПК.
МПК – это максимально возможная скорость потребления кислорода в
единицу времени при выполнении физической нагрузки, выражается в л/мин
или в мл/мин/кг [6]. Уровень МПК характеризует максимальную мощность
аэробного пути ресинтеза АТФ: чем выше величина МПК, чем больше
значение максимальной скорости тканевого дыхания, это обусловлено тем, что
практически весь поступающий в организм кислород используется в этом
процессе. Следует отметить, что МПК – это интегральный показатель,
связанный, прежде всего, с максимальной производительностью кислородтранспортной системы и зависящий от многих факторов: от функционального
состояния кардиореспираторной системы, от содержания в крови гемоглобина,
а в мышцах – миоглобина, от количества и размера митохондрий [3].
МПК взаимосвязано с морфологическими показателями тела спортсмена,
которые отражают уровень метаболизма. Известно, что низкое содержание
жира в составе тела высококвалифицированных спортсменов, тренирующих
выносливость, связано с повышенной способностью их организма
утилизировать свободные жирные кислоты, что напрямую связано со
скоростью окисления жирных кислот и увеличением МПК. В настоящее время
для определения состава тела во многих странах широко используется новая
технология − биоэлектрический импеданс [7]. Данный метод основан на
изучении сопротивления тканей организма электрическому току. Импедансом
называют полное электрическое сопротивление тканей. Основными
проводниками электрического тока в организме являются ткани с высоким
содержанием воды и растворёнными в ней электролитами. Так как вода хорошо
проводит электрический ток, то и ткани богатые водой (например, мышечная)
электричество проводят лучше [8]. По сравнению с другими тканями организма
жировые и костные ткани имеют существенно более низкую
электропроводность. Различия удельного сопротивления объясняются прежде
всего разным содержанием жидкости и электролитов в органах и тканях [2].
Вместе с тем, данных о взаимосвязи биоимпедансометрических показателей
состава тела человека и аэробных возможностей спортсменов мало.
Целью исследования являлось изучение влияния состава тела на
аэробную работоспособность спортсменов.
Методы исследования. В исследовании приняло участие 106
спортсменов (74 мужчины и 32 женщины). Из мужчин 6 спортсменов
специализируются в академической гребле, 16 – в плавании, 18 – занимаются
волейболом, 7 – футболом, 3 – борьбой, 6 – бадминтоном, 6 – большим
теннисом, 1 – хоккеем с шайбой, 3 – лёгкой атлетикой, 1 – восточными
единоборствами, 7 – конькобежным спортом. Возраст испытуемых мужчин
составил 18.0±0.3 лет, рост - 183.5±1.2 см, вес тела − 73.8±1.2 кг.
Из женщин 1 спортсменка специализируются в академической гребле, 6 –
в плавании, 1 – занимается волейболом, 3 – борьбой, 3 – бадминтоном, 8 –
большим теннисом, 1 – художественной гимнастикой, 2 – лёгкой атлетикой, 2 –
восточными единоборствами, 5 – конькобежным спортом. Возраст испытуемых
женщин составил 17.5±0.4 лет, рост −168.0±1.1 см, вес тела − 60.6±1.5 кг.
Большинство спортсменов имеют квалификацию от I взрослого разряда
до мастера спорта.
Испытуемым было предложено выполнить в лаборатории тест с
непрерывно возрастающей нагрузкой (15 Вт/мин) на велоэргометре eBike
(Германия) до отказа. В процессе выполнения теста регистрировались
параметры внешнего дыхания спортсменов: объем выдоха, частота дыхания и
легочная вентиляция в режиме каждого выдоха. Выдыхаемый воздух
анализировался для определения содержания в нем концентрации кислорода и
углекислоты с помощью «Cortex Metalyser 3B-R2» (Германия). Регистрируемые
параметры были использованы для расчета скоростей потребления О 2 и
выделения СО2, дыхательного коэффициента, вентиляционных эквивалентов
потребления О2 и выделения СО2. Данные показатели рассчитывались
автоматически программой, входящей в состав «Cortex Metalyser 3B-R2».
Параметры состава тела (вес в кг, общая мышечная масса в кг, общий жир в кг,
безжировая масса тела в кг, костная масса в кг, протеин в кг, индекс массы тела,
общее содержание воды в организме в кг, мышечная масса туловища в кг,
содержание жира туловища в кг, мышечная масса левой и правой ноги в кг,
содержание жира левой и правой ноги в кг, основной обмен веществ в ккал)
оценивались методом биоэлектрического импеданса с помощью анализатора
“Tanita MC980” (Япония).
Корреляционный анализ проводили с использованием критерия Пирсона
и Спирмена.
Результаты. В результате проведённого исследования была обнаружена
взаимосвязь
абсолютной
МПК
(л/мин)
практически
со
всеми
морфологическими показателями у спортсменов-мужчин (таб.1).
Таблица 1
Взаимосвязь морфологических показателей с МПК мужчин,
занимающихся спортом
№
Показатель состава тела
1
2
3
4
5
6
7
Вес, кг
Общая мышечная масса, кг
Общая масса жира, кг
Безжировая масса тела, кг
Костная масса, кг
Протеин, кг
Индекс массы тела
Общее содержание воды в организме,
кг
Мышечная масса туловища, кг
Содержание жира туловища, кг
Мышечная масса левой ноги, кг
Мышечная масса правой ноги, кг
Содержание жира левой ноги, кг
Содержание жира правой ноги, кг
Основной обмен веществ в покое, ккал
8
9
10
11
12
13
14
15
Коэффициент
корреляции, r
0.48
0.42
0.22
0.42
0.30
0.35
0.29
< 0.0001
0.0002
0.06
0.0002
0.009
0.003
0.01
0.44
0.0001
0.43
0.17
0.44
0.46
0.24
0.22
0.47
0.0002
0.14
0.0001
< 0.0001
0.06
0.06
< 0.0001
p
Так же была обнаружена взаимосвязь абсолютной МПК (л/мин) со
многими морфологическими показателями у спортсменок (таб. 2).
Таблица 2
Взаимосвязь морфологических показателей с МПК женщин,
занимающихся спортом
№
Показатель состава тела
1
2
3
4
5
6
7
Вес, кг
Мышечная масса, кг
Масса жира, кг
Безжировая масса тела, кг
Костная масса, кг
Протеин, кг
Индекс массы тела
Общее содержание воды в организме,
кг
Мышечная масса туловища, кг
Содержание жира туловища, кг
Мышечная масса левой ноги, кг
Мышечная масса правой ноги, кг
8
9
10
11
12
Коэффициент
корреляции, r
0.68
0.70
0.10
0.69
0.53
0.62
0.52
< 0.0001
< 0.0001
0.59
< 0.0001
0.002
0.0001
0.002
0.68
< 0.0001
0.69
0.04
0.64
0.69
< 0.0001
0.81
0.0001
< 0.0001
p
13
14
15
Содержание жира левой ноги, кг
Содержание жира правой ноги, кг
Основной обмен веществ в покое, ккал
0.13
0.10
0.77
0.47
0.60
< 0.0001
Обсуждение. Анализ данных, представленных в табл. 1, свидетельствует
о том, что у мужчин МПК (л/мин) находилась в средней зависимости от
величины веса тела, общей мышечной массы в кг, безжировой массы тела,
общего содержания воды в организме в кг, мышечной массы туловища в кг,
мышечной массы левой ноги в кг, мышечной массы правой ноги в кг,
основного обмена веществ в покое, немного в меньшей зависимости от костной
массы, содержания протеина, индекса массы тела.
Анализ данных, представленных в табл. 2, свидетельствует о том, что у
женщин МПК (л/мин) также находилась в средней зависимости от величины
веса тела, общей мышечной массы в кг, безжировой массы тела, протеина,
общего содержания воды в организме в кг, мышечной массы туловища в кг,
мышечной массы левой ноги в кг, мышечной массы правой ноги в кг,
основного обмена веществ в покое, немного в меньшей зависимости от костной
массы, индекса массы тела.
Известно, что при работе большой мышечной массы кровоток в
работающих скелетных мышцах в несколько раз превосходит кровоток в
других тканях, и уровень МПК зависит от способности мышцы потреблять
кислород, которая в свою очередь зависит от доставки кислорода к
митохондриям и его утилизации. Многолетние аэробные тренировки ведут к
выраженному увеличению максимальной скорости доставки кислорода к
работающей мышце и увеличению процента утилизации кислорода из крови в
ней [3]. Финк (1982) показал, что потеря организмом только 2−3 % жидкости
(около 1,5 кг массы тела) ухудшает работоспособность бегунов, выступающих
на дистанциях 1500, 5000 и 10000 м на 3−7%. Т.е. даже относительно
умеренное обезвоживание заметно ухудшает работоспособность [4].
Интересными выглядят данные о взаимосвязи МПК с содержанием протеинов
тела и костной массой. Способность организма потреблять кислород,
характеризующая скорость тканевого дыхания, по нашим данным,
коррелировала с основным обменом веществ в покое у спортсменов (r = 0.47,
p< 0.0001) и спортсменок (r = 0.77, p< 0.0001).
Выводы:
1)
существуют корреляционные взаимосвязи морфологических
показателей состава тела, как у мужчин, так и женщин, занимающихся спортом,
измеренных с помощью биоимпедансометрии, и аэробной работоспособности,
которую характеризует МПК;
2)
чем большей мышечной массой, содержанием протеина и жидкости
обладает спортсмен, тем выше у него МПК.
Литература
1. Лелявина, Т.А. Новый подход к выделению физиологических этапов
механизма энергообеспечения во время возрастающей физической нагрузки у
здоровых лиц и спортсменов / Т.А. Лелявина, Е.С. Семенова, И.В. Гижа, М.Ю.
Ситникова, А.В. Березина, И.В. Бубнова, Е.В. Шляхто // Журнал Ученые
записки университета имени П.Ф. Лесгафта. – 2012. − Выпуск: 4 (86). – С.
77−86.
2. Мартиросов, Э.Г. Технологии и методы определения состава тела
человека / Э.Г. Мартиросов, Д.В.Николаев, С.Г.Руднев. − М.: Наука,
2006.− 248 с.
3. Попов, Д.В. Аэробная работоспособность человека / Д.В. Попов, О.Л.
Виноградова, А.И. Григорьев. − М.: Наука, 2013 – 99 с.
4. Слимейкер, Р. Серьезные тренировки для спортсменов на
выносливость: Пер. с англ. / P. Слимейкер, P. Браунинг. – Мурманск: Тулома,
2007. – 328 с.
5. Сонькин, В.Д. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в
онтогенезе / В.Д. Сонькин, Р.В. Тамбовцева. – М: Книжный дом
«ЛИБРОКОМ», 2011. – 368 с.
6. Янсен, П. ЧСС, лактат и тренировки на выносливость: Пер. с англ. / П.
Янсен. – Мурманск : Тулома, 2006. – 160 с.
7. Fornetti W.C. Reliability and validity of body composition measures in
female athletes / W.C. Fornetti, J.M. Pivarnik, J.M. Foley, J.J. Fiechtner // J Appl
Physiol. − 1999;87(3):1114−1122.
8. Kushner R.F. Bioelectrical impedance analysis: a review of principles and
applications / R.F. Kushner // Am Coll Nutr. 1992;11:199−209.