Вестник ТвГУ. Серия "Биология и экология". 2011. Выпуск 24. № 32. С. 7-15.
ФИЗИОЛОГИЯ
УДК. 612.766.1:796
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ОРГАНИЗМА СПОРТСМЕНОВ, АДАПТИРОВАННЫХ
К СПЕЦИФИЧЕСКОЙ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Е.П. Горбанёва, М.В. Лагутина, И.Н. Солопов
Волгоградская государственная академия физической культуры
Цель исследования – выяснение влияния привычной мышечной
деятельности на показатели функциональной мощности у спортсменов
специализаций лёгкая атлетика, плавание и футбол. Выявлены
специфические особенности основных показателей физического
развития и резервов мощности дыхательной системы у спортсменов
разной специализации. Установлена различная степень участия систем
кровообращения и дыхания в обеспечении кратковременной физической
нагрузки предельной мощности у представителей изучаемых видов
спорта.
Ключевые слова: функциональная подготовленность, функциональные
возможности, дыхательная система, спортивная тренировка.
Введение. В настоящее время весьма актуализируются
исследования различных аспектов функциональной подготовленности
спортсменов, под которой понимают уровень совершенства
физиологических механизмов, обусловливающих физическую
работоспособность в рамках специфического двигательного акта. При
совершенствовании определённого вида двигательной деятельности в
организме создается и совершенствуется специфическая
функциональная суперсистема упражнения, направленная на
достижение соответствующего результата деятельности, в которой
другие функциональные системы взаимосвязаны так, что изменения в
одной из них в процессе адаптации к различным физическим нагрузкам
неизбежно вызывают изменения в других [1]. Кроме того,
экстремальные условия для организма, создающиеся при напряженной
физической нагрузке спортивного характера, способствуют не только
проявлению его скрытых физиологических резервов, но и согласованию
работы множества систем, обеспечивающих включение своих резервов
в ходе развертывания адаптационных процессов [2]. Вместе с тем,
формирование необходимого уровня адаптированности к
специфической мышечной деятельности и расширение
функциональных
возможностей
7
организма
спортсмена,
обусловливающих высокий уровень физической работоспособности,
Стр.1
определяется своеобразием развития таких категорий резервов его
физиологических систем, как мощность, мобилизация, экономичность и
устойчивость [3–6].
В этом плане представляется интересным и актуальным
выяснение специфических особенностей резервов мощности
функционирования физиологических систем организма, определяющей
и отражающей уровень подготовленности спортсмена в большинстве
видов спорта [6; 7], что и явилось целью настоящего исследования.
Материал и методика.
Согласно сложившимся
представлениям, под функциональной мощностью понимается верхний
предел функционирования физиологических систем или даже групп
систем, составляющих те или иные структурные компоненты
функциональной подготовленности. Как правило, к наиболее
информативным показателям функциональной мощности относятся
величины максимальной аэробной производительности и максимальной
мощности кратковременной мышечной нагрузки [4, 7].
Вместе с тем, согласно литературным источникам, в качестве
резервов мощности также рассматриваются характеристики
морфофункционального статуса организма, регистрируемые в
состоянии покоя [8; 9]. В связи с этим, для изучения нами был выделен
комплекс показателей, характеризующих особенности физического
развития, работоспособность и резервы мощности системы
кислородного обеспечения организма. В условиях мышечного покоя
измерялись: длина тела (L, см), масса тела (P, кг), жизненная ёмкость
лёгких (VC, мл), сила дыхательных мышц при вдохе (FRMin, мм рт.ст) и
выдохе (FRMex, мм рт.ст), максимальная вентиляция лёгких (MMV,
л/мин). При выполнении предельной физической нагрузки
регистрировались: мощность внешней механической работы (Wmax,
кГм/мин), частота сердечных сокращений (fhmax, уд/мин), лёгочная
вентиляция (VEmax, л/мин), глубина дыхания (VТmax, мл), частота
дыхания (fbmax, цикл/мин), максимальное потребление кислорода
(VO2max, мл/мин), кислородный пульс (VO2max/fhmax, мл/мин/уд/мин).
В качестве функциональной пробы применялась трёхступенчатая
физическая нагрузка, дозированная по величине индивидуальной
частоты сердечных сокращений: 1 нагрузка – fh=120–150 уд/мин.; 2
нагрузка – fh=150–170 уд/мин.; 3 нагрузка – fh≥180 уд/мин
(максимальная). Первые две нагрузки выполнялись в течение 5 минут, с
перерывом в 5 мин. Третья нагрузка выполнялась в максимальном
режиме (Wmax) и поддерживалась в течение 2 – 3 мин. Регистрация
показателей осуществлялась в состоянии мышечного покоя и в конце
выполнения нагрузки предельной мощности.
Регистрация параметров внешнего дыхания, частоты сердечных
сокращений и газометрических показателей осуществлялось
посредством метаболографа «Ergo-oxyscreen (Jaeger)».
8
Стр.2
При оценке результатов исследований были использованы
методы математической обработки экспериментальных данных с
вычислением: средней арифметической величины (x), стандартного
отклонения (σ), средней ошибки среднего арифметического (m) и
критерия различий средних величин (t) Стьюдента. За достоверный
принимался 5-ти процентный уровень значимости. Проверка выборки
на нормальность осуществлялась путём определения интервала
распределения (х±1,1σ) и сравнения его с действительными данными. К
интервалу относилось 75% частоты, изучаемой совокупности.
В исследовании участвовали спортсмены мужского пола в
возрасте 17 лет трех специализаций (лёгкая атлетика, плавание, футбол)
сравнительно одинакового уровня физической подготовленности
(спортивный разряд I взрослый и кандидат в мастера спорта). Общее
количество – 60 человек.
Результаты и обсуждение. В табл.1 представлены средние
значения показателей физического развития и резервов мощности
системы дыхания у спортсменов разных специализаций в условиях
мышечного покоя.
Из приведённых данных видно, что различия в длине тела между
спортсменами исследуемых специализаций несущественны. В тоже
время масса тела пловцов на 4,1 кг и 5,5 кг больше чем у легкоатлетов и
футболистов соответственно. Эти различия будут сказываться на
показателях, абсолютные величины которых зависят от массы тела
(например: мощность физической нагрузки, потребление кислорода), а
значит, более информативными следует считать данные, используемые
в пересчёте на 1 кг массы тела.
Исследования показателей мощности системы внешнего дыхания
выявили, что жизненная ёмкость лёгких и максимальная вентиляция
легких, как в абсолютных, так и в относительных значениях у пловцов
достоверно больше (P<0,05), чем у легкоатлетов и футболистов, у
футболистов эти показатели наименьшие из 3-х специализаций (табл. 1).
В то же время мощность дыхательной мускулатуры, оцениваемая
по показателям силы дыхательных мышц на вдохе и выдохе, у
спортсменов специализации лёгкая атлетика превышает её значения у
пловцов и футболистов. Особенно низкие значения зарегистрированы у
пловцов 87,6±10,9 на вдохе и 145,3±7,4 на выдохе.
Изучение показателей систем кислородного обеспечения
организма при кратковременной предельной мышечной нагрузке
выявило следующие особенности (табл. 2).
Мощность предельной внешней механической работы у пловцов
составила 1735, 0±107,1 кГм/мин, у футболистов – 1292,0±27,6 кГм/мин,
у легкоатлетов – 1296,0±27,3 кГм/мин. Примечательно, что обеспечение
такой мощности у спортсменов разных специализаций осуществляется
различной степенью участия систем кровообращения и дыхания. Так, у
9
Стр.3