Scientific journal

Scientific Review. Biological science

ISSN 2500-3399

ПИ №ФС77-57454

Введение

Как свидетельствует спортивная практика, большинство тренеров при отборе и подготовке спортсменов в основном уделяют внимание двигательным способностям и физическим качествам. Однако игнорирование сложности взаимодействия всех факторов, влияющих на спортивный результат, не всегда приводит к желаемому результату. Доказано, что физические качества не всегда являются первостепенными и решающими в достижении спортивных результатов по той причине, что качество движения спортсмена во многом зависит от особенностей функционирования висцеральных систем, типа телосложения и других параметров [1].

Известно, что для максимальной реализации физической активности в гребле востребован соответствующий уровень перестройки функциональных систем, в первую очередь дыхательной и сердечно-сосудистой, которые позволяют выявить степень адаптации спортсмена к физической нагрузке. Поэтому резервные возможности кардиореспираторной системы являются определяющими критериями спортивного мастерства высококвалифицированных гребцов [2; 3]. Действительно, дыхательная и сердечно-сосудистая системы играют ведущую роль в обеспечении мышц кислородом, т.к. энергия окисления органических субстратов участвует в синтезе аденозинтрифосфата (АТФ) – основной формы клеточной энергии. В связи с небольшим запасом АТФ в клетке это макроэргическое соединение регулярно ресинтизируется с участием кислорода. Это показывает, что эффективность двигательной активности зависит от работы кислородснабжающих дыхательной и сердечно-сосудистой систем, обуславливающих энергообеспечение мышечного сокращения [4]. С этой точки зрения изучение особенностей показателей внешнего дыхания и центрального кровообращения у спортсменов является чрезвычайно актуальным и имеет практическое значение для отбора спортсменов и контроля тренировочных занятий [5; 6].

Изучение показателей внешнего дыхания и центральной гемодинамики у гребцов олимпийской сборной республики в зависимости от соматотипа представляет научный и практический интерес потому, что в Узбекистане до сегодняшнего дня исследования особенностей морфометрических и функциональных показателей, в том числе и параметров кардиореспираторной системы, у элитных спортсменов практически не были предприняты.

Цель данного исследования – выявление особенностей параметров внешнего дыхания и центрального кровообращения у высококвалифицированных гребцов на одиночной байдарке в зависимости от соматотипа.

Материалы и методы исследований

Наблюдение было проведено на базе федерации гребли «Rowing and Canoe» Республики Узбекистан. В нем приняли участие гребцы на одиночной байдарке олимпийской сборной республики в возрасте 21-23 лет, занимающиеся греблей более 10 лет, а также студенты Национального университета Узбекистана идентичного возраста. По национальности все участники были коренными узбеками, согласно медицинским картам и устным опросам какие-либо отклонения в здоровье испытуемых отсутствовали. Все участники были заранее проинформированы о цели и содержании исследования. Анонимность и конфиденциальность участников были гарантированы.

Соматотип испытуемых определяли по Хит-Картеру (2002) [7]. Для точного определения соматотипа были измерены рост тела, масса тела, обхват плеча в напряженном состоянии, голени, диаметр дистального эпифиза плеча и бедра, толщина жировых складок плеча, бедра и голени, и также под лопаткой. Во время измерений испытуемые были в легкой одежде. Вышеотмеченные морфометрические данные, а также окружность грудной клетки во время глубокого вдоха и выдоха, экскурсия грудной клетки (разность окружностей грудной клетки при глубоком вдохе и выдохе), частота дыхания и другие показатели кардиореспираторной системы были определены у юношей утром (08:00-10:00) натощак стандартными методами спортивной физиологии и медицины.

Жизненную ёмкость легких измеряли при помощи суховоздушного спирометра (Voldyne 6000, Турция). Частоту сердечных сокращений, а также систолическое и диастолическое артериальное давление определяли при помощи фитнес-браслета Citizen СН-671F (Китай). Пульсовое артериальное давление, жизненный индекс, ударный объём крови и минутный oбъём крови рассчитывали по общепринятым в физиометрии формулам [8; 9]. Несмотря на то, что по Хит-Картеру имеется 3 соматотипа (эндоморфный, мезоморфный и эктоморфный), в исследовании сопоставлены кардиореспираторные параметры только двух типов телосложения, мезоморфного и эндоморфного, так как эктоморфный соматотип среди высококлассных гребцов на одиночной байдарке не был обнаружен [7]. Определение всех показателей дыхания и кровообращения проводили в состоянии покоя в утренние часы до завтрака.

Полученные результаты были обработаны при помощи статистической программы Origin Pro 8.6 с применением параметрического метода статистического анализа. Были определены среднее арифметическое (M), стандартная ошибка среднего арифметического (m), критерий Стьюдента (t) при попарном сравнении средних величин и был установлен показатель статистической достоверности (р). В том случае, если р<0,05, данные принимались за статистически значимые.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты по показателям внешнего дыхания у неспортсменов и спортсменов показаны в таблице 1.

Таблица 1

Показатели внешнего дыхания у неспортсменов и спортсменов-гребцов мезоморфного и эндоморфного соматотипов (M±m; n=11-16)

Примечание: ОГКвд и и ОГКвыд – объёмы грудной клетки во время глубокого вдоха и выдоха; ЭГК – экскурсия грудной клетки; ЖЕЛ – жизненная ёмкость легких, ЖИ – жизненный индекс, ЧД – частота дыхания.

Рис. 1. Показатели внешнего дыхания у высококлассных байдарочников мезоморфного (горизонтальная полоса) и эндоморфного соматотипа (столбцы) (М±m, n=16). Показатели спортсменов мезоморфного соматотипа приняты за 100%: ОГКвд и ОГКвыд – объёмы грудной клетки во время глубокого вдоха и выдоха; ЭГК – экскурсия грудной клетки; ЖЕЛ – жизненная ёмкость легких, ЖИ – жизненный индекс, ЧД – частота дыхания; *** – р<0,001.

Как видно из таблицы 1, у спортсменов мезоморфного типа телосложения окружность грудной клетки во время вдоха и выдоха, а также экскурсия грудной клетки были на 25,7; 18,6 и 142,0% соответственно больше, чем у сверстников-неспортсменов. При этом жизненная ёмкость легких и жизненный индекс, отражающий отношение жизненной емкости легких к массе тела, были на 45,0 и 35,5% больше, а частота дыхания на 23,8% меньше по сравнению с неспортсменами аналогичного телосложения и возраста.

Такая же тенденция в разнице показателей внешнего дыхания была отмечена и у юношей спортсменов и неспортсменов эндоморфного соматотипа. Это проявлялось в том, что окружность грудной клетки во время глубокого вдоха и выдоха, экскурсия грудной клетки, жизненная ёмкость легких и жизненный индекс были на 25,7; 19,4, 92,1; 51,5 и 40,2% больше, а частота дыхания на 28,4% меньше, чем у неспортсменов аналогичного соматотипа.

При сравнении показателей внешнего дыхания только у высококвалифицированных спортсменов мезоморфного и эндоморфного соматотипов было выявлено, что разницы между морфометрическими показателями (окружность грудной клетки во время вдоха и выдоха, экскурсия грудной клетки) и показателем жизненного индекса обнаружено не было. Однако при этом жизненная ёмкость легких и частота дыхания статистически значимо отличались. У гребцов-байдарочников эндоморфного телосложения жизненная ёмкость легких была на 9,1% больше, а частота дыхания – на 12,3% меньше по сравнению с гребцами-байдарочниками мезоморфного телосложения (рис. 1).

Характеристика параметров центрального кровообращения у элитных гребцов мезоморфного и эндоморфного типов телосложения по сравнению с неспортсменами идентичного пола, возраста и соматотипа представлена в таблице 2.

Как показывают данные таблицы 2, у спортсменов мезоморфного типа телосложения частота сердечных сокращений и диастолическое артериальное давление были статистически значимо ниже на 16,9 и 15,4% соответственно, чем у неспортсменов такого же типа телосложения. В то же время у спортсменов систолическое артериальное давление, пульсовое давление, ударный объём крови и минутный объём крови были соответственно на 8,7; 61,8; 37,9 и 15,6% больше, чем у неспортсменов аналогичного телосложения. Такая же картина была прослежена в отношении неспортсменов и спортсменов эндоморфоного соматотипа.

Таблица 2

Показатели центрального кровообращения у неспортсменов и спортсменов-гребцов мезоморфного и эндоморфного соматотипов (M±m; n=11-16)

Рис. 2. Показатели центрального кровообращения у высококлассных байдарочников мезоморфного (горизонтальная полоса) и эндоморфного соматотипа (столбцы) (М±m, n=16). Показатели спортсменов мезоморфного типа телосложения приняты за 100%: ЧСС – частота сердечных сокращений; САД, ДАД, и ПД – систолическое, диастолическое и пульсовое артериальное давление соответственно; УОК и МОК – ударный и минутный объёмы крови, соответственно; *** – р<0,001.

Частота сердечных сокращений у высококлассных гребцов была на 15,0%, а диастолическое артериальное давление на 15,6% меньше. На этом фоне у спортсменов эндоморфного соматотипа систолическое артериальное давление было на 8,1%, пульсовое давление – на 70,0%, ударный объём крови – на 41,9% и минутный объём крови – на 120,6% больше, чем у неспортменов идентичного телосложения. Из представленных данных можно заключить, что более высокое систолическое артериальное давление и более низкое диастолическое артериальное давление у гребцов мезоморфного и эндоморфного соматотипов, по сравнению с неспортсменами, обуславливают более высокие пульсовое давление и ударный объём крови. Поэтому даже меньшая частота сердечных сокращений у спортсменов, по сравнению с неспортсменами, не приводит к уменьшению объема крови, выталкиваемой из сердца в единицу времени, за счет весьма высокого ударного объёма крови, в отличие от неспортсменов. Сопоставление показателей центрального кровообращения у спортсменов мезоморфного и эндоморфного соматотипов приведено на рисунке 2.

Как видно из рисунка 2, не все параметры центрального кровообращения в обоих исследованных соматотипах гребцов однозначны. Частота сердечных сокращений, пульсовое давление и минутный объём крови у гребцов эндоморфного сложения были на 5,2; 6,5 и 5,9% больше, чем у гребцов мезоморфного соматотипа.

Можно заключить, что регулярная физическая нагрузка на мышцы груди, спины и плечевого пояса при гребле способствуют увеличению объёма грудной клетки, играющей определяющую роль в возрастании жизненной ёмкости легких, жизненного индекса и эффективности работы сердца. У высококлассных гребцов частота сердечных сокращений, диастолическое артериальное давление уменьшались, а систолическое артериальное давление, пульсовое давление, ударный и минутный объёмы крови, напротив, возрастали по сравнению с неспортсменами независимо от соматотипа, которое является отражением закономерного увеличения диапазона возможностей сердечно-сосудистой системы для высокой двигательной активности [10]. Брадикардия на фоне высоких значений ударного объёма крови у квалифицированных гребцов обусловлена высоким тонусом сосудистой стенки, в основе которой лежит эффективная мобилизация системы кровообращения к физическим нагрузкам, а также является адекватным показателем экономизации кислородснабжения у спортсменов [5]. Уменьшение частоты дыхания и брадикардия у спортсменов по сравнению с неспортсменами ассоциируют с отсутствием необходимости в доставке кислорода в более скором режиме ввиду достаточной обеспеченности организма кислородом. У спортсменов эндоморфного соматотипа более высокие показатели жизненной ёмкости легких, ударного и минутного объема крови, равно как и снижение показателей частоты дыхания по сравнению со спортсменами мезоморфного соматотипа говорят о большем потенциале внешнего дыхания и центрального кровообращения в кислородоснабжении организма. Ильютик А.В. и соавторы показали, что у гребцов мезоморфного телосложения с нормокинетическим типом центрального кровообращения увеличение минутного объёма крови во время физической нагрузки реализуется за счет хронотропного эффекта. В то же время у гребцов эндоморфного типа телосложения с гиперкинетическим типом центрального кровообращения – за счет инотропной и хронотропной деятельности сердца [5]. Следовательно, не только в состоянии покоя, как показывает данное исследование, но и во время физической нагрузки, согласно данным других авторов [5], у гребцов эндоморфного типа телосложения функциональные возможности кислородснабжающих систем в энергообеспечении эффективной двигательной активности шире.

Заключение

Таким образом, полученные данные показывают, что, во-первых, у спортсменов-гребцов мезоморфного и эндоморфного телосложения по сравнению с неспортсменами аналогичного возраста и соматотипа адаптационный потенциал кардиореспираторной системы к двигательной активности намного выше; во-вторых, адаптационные возможности кардиореспираторной системы к физической нагрузке у гребцов на одиночной байдарке эндоморфного соматотипа несколько преобладают над таковыми у спортсменов мезоморфного соматотипа, что необходимо учитывать при отборе в высокий спорт и организации тренировочных занятий.