statya_kornienko_t

ПОКАЗАТЕЛИ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СТОИМОСТИ УПРАЖНЕНИЯ В
ДИАГНОСТИКЕ СОСТОЯНИЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
В БЕГЕ НА РАЗЛИЧНЫЕ ДИСТАНЦИИ
Т.Г. Корниенко
Научный руководитель: д.б.н., профессор Н.И. Волков
Введение.
Измерения
показателей
вентиляционной
стоимости
упражнения позволяют на строго-количественной основе осуществить
эффективный
мониторинг
изменения
состояния
спортивной
работоспособности под влиянием применяемых средств и методов
тренировки. Наряду с регистрацией показателей пульсовой стоимости
упражнения, показатели вентиляционной стоимости наиболее доступны для
большей части тренеров в практике работы со спортсменами высокой
квалификации. Однако, достаточно широкого распространения в настоящее
время среди специалистов в области подготовки спортсменов высокой
квалификации эти методы не получили из-за трудности компьютерной
обработки данных и отсутствия достаточно надежной портативной научной
аппаратуры.
Цель исследования. В настоящем исследовании мы задались целью
отработать методы использования показателей вентиляционной стоимости
упражнений для оценки состояния спортивной работоспособности у
высококвалифицированных спортсменов в беге на различные дистанции.
Задачи исследования. Апробировать комплексную систему оценки
специальной выносливости бегунов с использованием показателей
вентиляционной стоимости упражнения, выводимых на основе непрерывной
волюметрической регистрации функций внешнего дыхания спортсмена в
условиях, приближенных к соревновательной деятельности.
Методы и организация исследования. В исследовании приняло участие
21 спортсмен, из них 4 женщины, специализирующихся в беговых видах легкой
атлетики и имеющих спортивную квалификацию от 1-го спортивного разряда
до МСМК (табл. 1).
Таблица 1
Сводные данные о спортсменах, принимавших участие в исследовании
Возраст
Вес
Рост
20,2±3,4
179,1±6,8
66,4±5,6
Мужчины
20,0±2,4
170±0,4
56,1±0,8
Женщины
Данное исследование проводилось в естественных условиях,
приближенных к соревновательной деятельности с помощью прямых
измерений динамики легочной вентиляции: до, во время и после пробегания
легкоатлетом избранной дистанции в соревновательном режиме.
Каждый из спортсменов, принимавших участие в эксперименте,
преодолел с соревновательной интенсивностью одну или две дистанции, в
которых он специализируются. Всего в исследовании было использовано 5
различных отрезков – 200, 400, 600, 1000 и 2000 метров. Параметры внешнего
дыхания (объем выдоха, частота дыхания и легочная вентиляция)
регистрировали с помощью волюметра SV3000 (Россия) в режиме каждого
выдоха, уровень покоя определялся в течение одной минуты перед стартом,
период восстановления составлял 5 минут. С помощью специализированного
программного обеспечения, входящего в комплект поставки волюметра,
рассчитывали вентиляционный приход (литры), вентиляционный долг (литры)
и вентиляционный запрос (литры). Частоту сердечных сокращений определяли
с помощью монитора сердечного ритма RS800 фирмы POLAR (Финляндия).
Результаты подвергались статистической обработке с помощью функций,
встроенных в Microsoft Excel.
Результаты исследования. Анализ полученных результатов показал, что
при выполнении спринтерских дистанций (200 метров) все показатели
внешнего дыхания (объем выдоха, частота дыхания и легочная вентиляция)
практически не отличались от величин уровня покоя. Кроме того, было
установлено, что даже после окончания выполнения работы все эти показатели
оставались на неизменном уровне приблизительно на протяжении 30 секунд,
после чего отмечался синхронный подъем данных величин и максимальные
значения были зарегистрированы к концу 2-й минуты восстановления. Частота
сердечных сокращений при выполнении данного вида упражнения начинала
возрастать практически с началом выполнения тестирующей процедуры, но
максимальных значений достигала уже в период восстановления. Максимум
значения ЧСС составил всего 169 уд/мин, а максимум легочной вентиляции 110
л/мин. Величина вентиляционного долга у одного из испытуемых,
специализировавшихся в спринтерских дисциплинах, достигла 350 литров.
В то же время в беге на 1000 и 2000 метров у некоторых спортсменов была
отмечена «поразительная» динамика паттернов дыхания (рис. 2). Сразу же
после старта значения легочной вентиляции начинают прогрессивно возрастать
и достигают уровня «steady state» приблизительно через 1.5 минуты.
Легочная вентиляция (л/мин)
Частота дыхания (цикл/мин)
Период восстановления
5 минут
5 минут
Объем выдоха (литры)
Время (мин)
Рис. 2. Кинетика уровня легочной вентиляции, частоты дыхания и объема
выдоха у высококвалифицированной спортсменки - МСМК в беге на 2 км
Сравнение всех 3-х графиков, представленных на данном рисунке,
показывают, что в первую очередь рост уровня легочной вентиляции
обеспечивается за счет увеличения объема выдоха (максимум достигается через
одну минуту после старта), а потом уже за счет возрастания частоты дыхания.
Состояние steady state поддерживалось данной спортсменкой в течение 4-х с
небольшим минут, а после этого произошел драматический перелом. Уровень
легочной вентиляции начал немного возрастать, но обеспечивалось это за счет
значительного возрастания частоты дыхания, объем выдоха при этом
существенно снижался.
Из литературных источников известно (при выполнении теста со
ступенчато повышающейся нагрузкой), что такое поведение показателей
внешнего дыхания отмечается после достижения точки респираторной
компенсации (RCP) [5]. Выполнение работы после достижения этой точки
требует чрезвычайных волевых усилий вследствие сильной активации реакций
анаэробного гликолиза, накопления молочной кислоты в мышцах и крови и,
следовательно, сильной степени закисления данных тканей [5, 9].
Наибольшая величина вентиляционного долга зафиксирована на дистанции
400 метров (рис. 3). На более длинных дистанциях вклад процессов
анаэробного метаболизма, отражающегося в показателях вентиляционного
долга, постепенно снижается. Показатели вентиляционной стоимости работы
после непродолжительного лаг периода на дистанциях 200 и 400 метров
линейно возрастают параллельно с увеличением показателей суммарной
вентиляционной стоимости упражнения.
Вентиляционный долг
Вентиляционный запрос
Вентиляционный приход
800
753,3
700
600
594,9
Литры
500
489,9
400
358,7
303,5
300
270,9
242
240,7
227,6
212,9
232
200
218
118
100
31,6
10,6
0
0
500
1000
1500
2000
2500
Дистанция (м)
Рис. 3. Динамика показателей вентиляционной стоимости упражнения у
высококвалифицированных бегунов на дистанциях от 200 до 2000 метров
Результаты наших исследований в частичной мере совпадают с серией
модельных экспериментов по моделированию энергетики в беге на средние
дистанции [6, 7, 8].
Выводы: Показатели вентиляционной стоимости упражнения, выводимые
на основе непрерывной волюметрической регистрации уровня легочной
вентиляции, достаточно точно отражают вклад аэробных и анаэробных
процессов в энергетике бега на различные дистанции.
По результатам проведенных измерений показатели суммарной
вентиляционной стоимости линейно возрастают с увеличением длины
преодолеваемой дистанции.
Излишек вентиляции за время работы после небольшой задержки на
коротких дистанциях (200 и 400 метров) при дальнейшем увеличении
дистанции линейно возрастает параллельно с показателями суммарной
вентиляционной стоимости упражнения.
Список литературы:
1. Romer L. M., Polkey M. I. Exercise-induced respiratory muscle fatigue:
implications for performance / L. M. Romer // J. Appl.Physiol. – 2008. – № 104. – P.
879-888.
2. Vogiatzis I., Georgiadou O. Effect of exercise-induced arterial hypoxemia and
work rate on diaphragmatic fatigue in highly trained endurance athletes / I. Vogiatzis
// J. Physiol. – 2006. – № 572.2. – P. 539-549.
3. Verges S., Bachasson D., Wuyam B. Effect of acute hypoxia on respiratory
muscle fatigue in healthy humans / S. Verges // Respiratory Research. – 2010. – №11.
– P. 109-112.
4. Babcoch M. A., Johnson B. D. Hypoxic effectct on exercise-induced
diaphragmatic fatigue in normal healthy humance / M. A. Babcoch // J.Appl.Physiol.
– 1995. – № 78.1. – P. 82-92.
5. Takano N. Respiratory Compensation Point During Incremental Exercise as
Related to Hypoxic Chemosensitivity and Lactate Increase in Man / N. Takano //
Jpn. J. Physiol. – 2000. – № 50. – P. 449-455.
6. Billat V., Hammard L., Koralsztein J. P., Morton R. H. Differential modeling
of anaerobic and aerobic metabolism in the 800-m and 1.500-m run / V. Billat // J.
Appl. Physiol. – 2009. – № 107. – P. 478-487.
7. Billat V., Lepretre P. M., Heugas J. P., Koralsztein A. M. Energetics of
middle-distance running performances in male and female junior using track
measurements / V. Billat // Jpn. J. Physiol. – 2004. – № 54. – P. 125-135.
8. Bosquet L., Pellhors P. R., Duchene A., Dupont J., Leger R. Anaerobic
running capacity determined from a 3-parameter systems model: relationship with
other anaerobic indices and with running performance in the 800-m run / L. Bosquet
// Int. J. Sports Med. – 2007. – № 28. – P. 495-500.
9. Bret C., Messonnier L. Differences in lactate exchange and removal abilities in
athletes specialisied in different track running (100 to 1500 m) / C. Bret // Int. J.
Sports med. – 2003. № 24. – P. 108-113.
10. Алтухов Н. Д., Волков Н. И. Оценка уровня порога анаэробного обмена у
спортсменов при выполнении напряженной мышечной деятельности в
лаборатории и естественных условиях по показателям параметров внешнего
дыхания / Н. Д. Алтухов // Теория и практика физ. Культуры: журнал в
журнале. – 2008. – № 11. – С. 51-54.