Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Прогнозирование спортивных достижений, с одновременным контролем функционального состояния организма спортсмена, на современном этапе развития и спорта и общества, становится не просто одной из важнейших целей управления тренировочным процессом, она требует прежде всего поддержания этого состояния без потери, и не только работоспособности, но и, прежде всего здоровья [8]. Но если оценить потерю работоспособности особого труда не составляет, то оценка состояния здоровья на самых ранних его этапах, связанных со снижением функциональных и, прежде всего, адаптационных возможностей организма, доступными, а ещё лучше, подручными для тренера средствами, задача достаточно трудная [10]. В данном случае эти две проблемы – педагогическая и биологическая – имеют тесную взаимосвязь. Решающим в росте спортивных результатов является педагогический фактор, включающий современные средства и методы спортивной тренировки. Однако фундаментом для научного подхода к использованию всех арсеналов педагога должны быть закономерности социального и биологического развития человека, и в связи с этим, возникает необходимость поиска резервов роста спортивных достижений за счет качественного улучшения тренировочного процесса. Одним из таких резервов является использование закономерностей взаимодействия человека и среды, и с этой точки зрения понимание важнейшей роли биологических ритмов в функциональной деятельности спортсмена и использование их закономерностей для прогнозирования его состояния весьма перспективны [5]. Сохранность биологического ритма организма в значительной мере характеризует состояние его резервных возможностей, а также степень активности и взаимосвязи его функциональных систем [13, 16]. Биологические часы являются основным механизмом, обеспечивающим максимальную экономизацию ресурсов организма, ответственным за поддержание устойчивого динамического равновесия внутренней и внешней среды, поэтому весьма важной выглядит необходимость учета циркадианных ритмов у спортсменов при построении спортивной тренировки, где используются высокоинтенсивные физические нагрузки, обуславливающие столь выраженные физиологические сдвиги в организме [6].

Цель исследования. Основным проявлением нарушения совпадения ритма является десинхроноз, а одной из неустранимых причин десинхроноза в спортивной практике является вынужденное пересечение спортсменами нескольких часовых поясов при перелётах к местам соревнований или спортивных сборов, когда организм не успевает перестроиться за время полета и приспособиться к новому временному ритму [7, 12, 14]. Необходимость знания закономерностей протекания процессов временной адаптации спортсменов при перелетах через несколько часовых поясов, особенно для спортсменов высокой квалификациии определила цель нашего исследования: оценить изменения структуры циркадианных (околосуточных) ритмов основных физиологических показателей кардио-респираторной системы у спортсменов высокой квалификации при длительных перелётах с востока на запад, для оценки изменения функциональных и адаптационных возможностей организма.

Материалы и методы исследования

Для оценки изменения адаптационных возможностей организма изучены структуры и произведено сравнение изменений циркадианных ритмов основных показателей кардио-респираторной системы происходящих при длительном перелёте. Непосредственно измерения физиологических показателей проводились у спортсменок одной возрастной группы, имеющих спортивную квалификацию не ниже мастера спорта и профессионально занимающихся плаванием. Измерения проводились в составе команды, накануне вылета в условиях географического региона и основного часового пояса места пребывания спортсменок и после пересечения четырёх часовых поясов в восточном направлении и прибытии на спортивную базу. В течение первой недели измерения проводились ежедневно, а затем в конце второй и третьей недель пребывания и по возвращении в г. Сургут. Измерялись: t – температура тела (°С), ЧСС – частота сердечных сокращений (уд/мин), АДС – систолическое артериальное давление (мм.рт.ст), АДД – диастолическое артериальное давление (мм.рт.ст), ЧД – частота дыхания (р/мин), ЖЕЛ – жизненная емкость легких (л), СК – динамометрия (сила) кисти (кг), ИМ = длительность индивидуальной минуты. Из полученных данных рассчитывались: ПД – пульсовое давление (ПД = АДС – АДД мм рт.ст), СДД – среднее динамическое давление (СДД = 0,42 (АДС – АДД) + АДД мм рт.ст), СО – систолический объем сердца (СО = 100 + 0,5 (АДС – АДД) – 0,6 АДД – 0,6 В (мл). где В – возраст), МОК – минутный объем сердца (МО = СО×ЧСС мл/мин). Полученные данные подвергли стандартной математической обработке с использованием программного компьютерного приложения ФАРС [4]. Оценены, среднесуточная величина (мезор) и амплитуда ритма, время наибольшего значения (акрофаза) и размах колебаний (хронодезм).

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты измерений исследуемых с хронобиологических позиций физиологических показателей, у спортсменок высокой квалификации после перелета на запад и в условиях длительного пребывания вне их географического региона и основного часового пояса, приведены в таблице.

Изменение параметров ритма основных физиологических показателей у девушек спортсменок

Анализируя полученный результат, прежде всего отметим, что наиболее существенные изменения ритма происходят в системе гемодинамики. Так, наличие того самого десинхроноза подтверждает разнонаправленное смещение акрофаз, не только показателей характеризующих непосредственно функциональные возможности гемодинамики (ЧСС, СО и МОК) между собой, но и несовпадение их со временем максимума показателей давления крови, что говорит о серьёзных перестройках в системе регуляции кровообращения. Некоторое восстановление ритма, показателей ЧСС, СО и МОК наблюдается только к концу второй недели, но даже после этого, показатели времени максимума полностью не синхронизируются. Однако ритм каждого из показателей в отдельности, становится относительно равномерным. Не происходит окончательной синхронизации с внешним факторами и ритмов показателей давления, и вероятнее всего, такая непрерывная подстройка ритма, имеет какое-то компенсаторное значение. Следует отметить, что по возвращении домой, быстрого восстановления исходного ритма этих показателей, также не происходит. Такая картина говорит о том, что на протяжении всего времени организм испытывает значительные функциональные гемодинамические нагрузки, а в его системе регуляции происходят существенные перестройки. И это требует от него постоянного, прежде всего физического, напряжения.

И организм справляется с этим напряжением, во всяком случае, в первые дни после перелета, об этом говорят изменения величин мезоров и амплитуд практически всех показателей характеризующих состоянии гемодинамики. Изменения эти происходят за счет перестройки системы вегетативной регуляции, о чем говорит смещение в сторону симпатикотонии вегетативного индекса Кердо. В результате показатели, характеризующие функциональное состояние системы сердца значительно возрастают, а давления, особенно диастолического – существенно снижаются. При этом растет величина пульсового давления, и эта величина остается достаточно высокой на протяжении всего периода пребывания. Рост показателя пульсового давления при увеличении физических нагрузок является показателем хорошей тренированности системы кровообращения. Однако если учесть что организм в это время продолжает испытывать обычные физические нагрузки, и их роста практически не происходит, то, следовательно, система, таким образом, реагирует на временное и пространственное перемещение, которое является дополнительной и достаточно экстремальной нагрузкой.

Следует обратить особое внимание на изменение ритмологических характеристик среднего динамического давления, которые и сразу после перелета и на протяжении всего времени пребывания спортсменов, остаются значительно ниже исходного уровня. Такая картина говорит, прежде всего, о том, что все перестройки системы гемодинамики являются результатом срочной адаптации, а сама система находится в состоянии существенного функционального напряжения [11]. Длительное нахождение в таких условиях может негативно сказаться на функциональных и адаптивных способностях организма спортсмена, что собственно и происходит. Уже к концу первой недели снижаются мезор и амплитуда частоты сердечных сокращений, к концу второй – падают показатели минутного объёма крови и пульсового давления. Можно считать, что функциональные и адаптационные возможности системы кровообращения к этому времени практически исчерпаны. Целесообразность дальнейшего пребывания в этих условиях оказывается под вопросом. Единственным положительным моментом следует считать тот факт, что к концу третьей недели пребывания дальнейшего ухудшения ситуации не происходит, а по возвращении домой эти показатели гемодинамики быстро возвращаются к исходным (дополётным) величинам.

Отметим, что снижение мезоров, отражающих состояние функциональных возможностей организма, может быть следствием просто утомления, и эти возможности организма могут быть восстановлены достаточно легко, в процессе грамотно построенного отдыха. Но следует обратить особое внимание на снижение амплитуды показателей гемодинамики поскольку именно амплитуда отражает состояние адаптационных возможностей организма. В этой связи не может не настораживать тот факт, что её снижение начинается уже к концу первой недели пребывания, а к концу третьей недели для всех показателей кроме СДД, снижение составляет 50–60 %. Для восстановления адаптационных возможностей организма, в этом случае, отдыха окажется недостаточно. Это потребует специальных реабилитационных мероприятий. Примерно такая же картина наблюдается в изменении размахов исследуемых показателей. Сразу после перелета и в первые дни наблюдения отмечается их заметный рост, отражающий срочную адаптацию организма, а уже к концу первой недели происходит их снижение до практически исходных величин, которое сохраняется в течение всего последующего времени пребывания.

Существенных изменений в циркадианной организации внешнего дыхания после перелета не происходит. Наблюдающееся в первый же день смещение максимумов ЧД и ЖЕЛ на более раннее время происходит согласовано, и уже на второй день структура ритма восстанавливается. Наблюдается правда некоторая внутренняя несогласованность ритма, поскольку максимум ЖЕЛ смещается на более позднее время по сравнению с максимум ЧД, что может быть связано с перестройками в регуляции обмена веществ и, прежде всего, энергетического обмена. Но внешняя синхронизация ритма практически полная. Учитывая, что снижения величин среднесуточных показателей внешнего дыхания, практически не происходит, а амплитуда ЧД после перелета существенно возрастает и остается на повышенном уровне все время пребывания, можно с уверенностью говорить, что и функциональные и адаптационные возможности системы внешнего дыхания вполне достаточны, и она успешно справляется с нагрузками.

Среди показателей, так называемых медленно меняющихся процессов, наиболее важное значение имеет циркадианная характеристика изменения температуры тела, поскольку этот показатель в гораздо меньшей степени активизируются при срочной адаптации, его изменение происходит крайне медленно, и в меньшей степени зависит от психоэмоционального состояния человека, то он в большей степени отражает истинную структуру биологического ритма. Показано, что после перелета на запад максимумы показателей работоспособности смещаются на утренние часы и первую половину дня, а при перелете на восток – на вторую половину дня и вечернее время [7]. В этой связи, следует отметить, что наши результаты не противоречат этому. Сразу после перелета происходит смещение максимума ритма на вечернее время, и такая ситуация удерживается в течение двух недель, после чего максимум ритма постепенно восстанавливается.

Следует отметить, что имеется синхронизация ритма температуры с ритмами показателей дыхания и силы кисти, и это говорит о хотя бы частично согласованном регуляторном обеспечении физической работоспособности организма. Согласуется с результатами других исследования и снижение среднесуточного показателя температуры, который достигает своего минимума к концу второй недели. Снижение мезора сопровождается значительным ростом амплитуды этого показателя, которая также нормализуется к концу второй недели. Оба показателя достигают своего исходного уровня и больше практически не изменяются, что говорит о стабилизации ритма.

Очень стабильным остается и ритм показателей силы кисти. Его максимум не изменяется ни после перелета, ни еще в течение двух недель, а затем даже начинает снижаться на более ранние часы, что само по себе является благоприятным фактором. Снижение среднесуточного показателя наблюдаемое в первые дни после перелёта, так же быстро сменяется ростом, и уже к концу первой недели мезор вновь достигает исходных величин и остаётся стабильным на протяжении всего оставшегося времени. Но способности адаптироваться к физическим нагрузкам организм даже в первые дни не утрачивает, так как величины амплитуд в этот период заметно подрастают. Можно предположить, что снижение функциональных показателей силы кисти является результатом утомления от длительного перелета, так как нарушения ритма практически не происходит а восстановление исходных показателей работоспособности происходит быстро и синхронно.

Сопровождается перелет и некоторым эмоциональным напряжением, о чем говорит существенное увеличение амплитуды индивидуальной минуты (показателя характеризующего изменение состояние структуры внутреннего восприятия времени), в первые дни после перелёта. Столь же существенно изменяется в это время и размах колебаний этого показателя. Однако, рассогласования ритма ИМ практически не происходит, к концу первой недели он только смещается на более раннее время. К этому же времени практически полностью восстанавливаются размах колебания и амплитуда ИМ. Существенных колебаний мезора не происходит вообще. Перед возвращением домой показатели ИМ вновь возрастают, что может свидетельствовать о нарастающем чувстве тревожности перед перелетом [3]. Надо полагать, что существенного влияния на функциональные и адаптационные возможности организма в условиях длительного пребывания вне географического региона и основного часового пояса практически не оказывают.

Заключение

Таким образом, наиболее существенные перестройки ритмов физиологических показателей происходят в первые 7–14 суток, в период так называемого острого десинхроноза. В этой связи, контроль за состоянием суточных ритмов организма может дать надежную информацию для оценки функционального состояния и прогноза адаптации спортсмена к физическим нагрузкам [2, 15]. Согласно наших данных, наиболее существенные изменения, после длительного перелета, несомненно приводящие к снижению функциональных возможностей организма спортсменок, наблюдаются в системе кровообращения [1]. Рассогласование ритмов, снижение среднесуточных показателей и амплитуды, уменьшение размаха колебаний, наблюдаемое в той или иной степени проявления, не только сразу после перелета, но и в течение всего времени пребывания, говорит об очень существенном функциональном напряжении внутри системы кровообращения.

Тем не менее, анализируя все полученные результаты, мы можем говорить, что организм справляется с нагрузками. Практически неизменными остаются показатели внешнего дыхания, быстро и согласованно восстанавливаются показатели физической работоспособности, и даже система кровообращения в целом справляется с нагрузками.

Однако, с другой стороны, нельзя не видеть, что в организме происходят существенные срочные перестройки, прежде всего в системе вегетативной регуляции, что требует обязательного учета при организации тренировочного процесса, так как при изменении вегетативного тонуса изменяется и сам механизм реакции на нагрузку.

Следует отметить, что достижение больших спортивных результатов в разных видах спорта во многом зависит от развития координационных способностей. неотъемлемые составляющие которых – это способности к дифференцированию, воспроизведению и отмериванию пространственных и временных характеристик, изменению положения тела в пространстве и времени [9]. Хронобиологические особенности восприятия времени и пространства, на наш взгляд, – один из ведущих факторов, лимитирующих удачливость спортивной деятельности, а их исследование и улучшение у спортсменов разных видов спорта – эффективный путь повышения результативности и спортивного совершенствования спортсменов.

Удобным подходом в организации такой работы может стать биоритмологический анализ, позволяющий адекватно и своевременно оценить состояние функциональных и адаптационных возможностей организма спортсменов, что особенно актуально при оценке, такого фактора, как перелет через несколько часовых поясов к местам тренировок или соревнований, приводящего к резким сдвигам физиологического состояния, и требующего быстрого и зачастую критического напряжения его адаптационных возможностей.