Научный журнал

Научное обозрение. Биологические науки

ISSN 2500-3399

ПИ №ФС77-57454

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Хужабеков М.А. 1

---

1 Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова

Представлены результаты исследования адаптационных изменений в системе кровообращения у гребцов 18–21 лет при тренировках в условиях жаркого климата. Цель исследования – выявление возрастных особенностей функционирования сердечно-сосудистой системы у байдарочников и каноистов при выполнении физических нагрузок на фоне высокой температуры окружающей среды. Оценивались антропометрические и физиологические показатели: рост, масса тела, окружность грудной клетки, артериальное давление, частота сердечных сокращений, – а также параметры гемодинамики в покое и после физической нагрузки при разных температурных режимах. Установлено, что воздействие высокой температуры сопровождается повышением пульсового давления, снижением общего периферического сосудистого сопротивления и замедлением восстановительных процессов. Тренировки в жару создают серьезную нагрузку на организм: они могут вызвать ортостатическую неустойчивость – головокружение при вставании, нарушить терморегуляцию, привести к усиленному потоотделению и обезвоживанию. Все это, в свою очередь, увеличивает нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Эти изменения свидетельствуют о значительном напряжении регуляторных механизмов системы кровообращения. Полученные данные указывают на необходимость учета климатических факторов при планировании тренировок, особенно в жарких регионах, таких как Самарканд. Выявленные возрастные и температурные особенности адаптации могут использоваться для оптимизации подготовки спортсменов и профилактики кардиоваскулярных нарушений.

Статья в формате PDF

635 KB

гребцы

адаптация

сердечно-сосудистая система

физическая нагрузка

высокая температура

терморегуляция

пульсовое давление

1. Matthew N Cramer, Daniel Gagnon, Orlando Laitano, Craig G Crandall. Human temperature regulation under heat stress in health, disease, and injury // Physiol Rev. 2022. Jun 9. Vol. 102 (4). P. 1907–1989. DOI: 10.1152/physrev.00047.2021.

2. Benjamin C.L., Sekiguchi Y., Fry L.A., Casa D.J. Performance changes following heat acclimation and the factors that influence these changes: meta-analysis and meta-regression // Frontiers in Physiology. 2019. Vol. 10. P. 1448. DOI: 10.3389/fphys.2019.01448.

3. Cramer M.N., Jay O. Biophysical aspects of human thermoregulation during heat stress // Autonomic Neuroscience. 2016. Vol. 196. P. 3–13. DOI: 10.1016/j.autneu.2016.03.001.

4. Sitkowski D., Starczewski M., Pokrywka A., Żmijewski P., Opaszowski B., Klusiewicz A. Exercise capacity of male and female national team athletes in canoe slalom // Frontiers in Physiology. 2025. Vol. 16. P. 1635684. DOI: 10.3389/fphys.2025.1635684.

5. Thorpe R.T., Atkinson G., Drust B., Gregson W. Monitoring fatigue status in elite team-sport athletes: implications for practice // International Journal of Sports Physiology and Performance. 2017. Vol. 12. Suppl. 2. P. S227–S234. DOI: 10.1123/ijspp.2016-0434.

6. Tyler C.J., Reeve T., Hodges G.J., Cheung S.S. The effects of heat adaptation on physiology, perception and exercise performance in the heat: a meta-analysis // Sports Medicine. 2016. Vol. 46. P. 1699–1724. DOI: 10.1007/s40279-016-0538-5.

7. Абрамова Т.Ф., Акопян А.О., Арансон М.В. и др. Общие принципы оптимизации акклиматизации спортсменов к жаркому и влажному климату // Спортивная медицина: наука и практика. 2017. № 1. С. 14–23. DOI: 10.17238/ISSN2223-2524.2017.1.14.

8. Разинкин С.М., Брагин М.А. Влияние климатических условий на функциональное состояние спортсменов // Human. Sport. Medicine. 2022. Т. 22. № 2. С. 64–74.

9. Périard J.D., Eijsvogels T.M.H., Daanen H.A.M. Exercise under heat stress: thermoregulation, hydration, performance implications, and mitigation strategies // Physiological Reviews. 2021. Vol. 101. № 4. P. 1873–1979. DOI: 10.1152/physrev.00038.2020.

10. Périard J.D., Racinais S., Sawka M.N. Adaptations and mechanisms of human heat acclimation: applications for competitive athletes and sports // Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2015. Vol. 25, Suppl. 1. P. 20–38. DOI: 10.1111/sms.12408.

11. Morrissey M.C., Langan S.P., Brewer G.J., Struder J.F., Navarro J.S., Nye M.N., Casa D. Limitations associated with thermoregulation and cardiovascular research assessing laborers performing work in the heat // American Journal of Industrial Medicine. 2023. Vol. 66, Is. 4. P. 267–280. DOI: 10.1002/ajim.23462.

12. Notley S.R., Mitchell D., Taylor N.A.S. A century of exercise physiology: concepts that ignited the study of human thermoregulation. Part 1: Foundational principles and theories of regulation // European Journal of Applied Physiology. 2023. Vol. 123, Is. 11. P. 2379–2459. DOI: 10.1007/s00421-023-05272-7.

13. Flouris A.D., Schlader Z.J. Human behavioral thermoregulation during exercise in the heat // Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2015. Vol. 25, Suppl. 1. P. 52–64. DOI: 10.1111/sms.12349.

14. Hailes W.S., Cuddy J.S., Cochrane K., Ruby B.C. Thermoregulation during extended exercise in the heat: comparisons of fluid volume and temperature // Wilderness and Environmental Medicine. 2016. Vol. 27, Is. 3. P. 386–392. DOI: 10.1016/j.wem.2016.06.004.

15. Notley S.R., Mitchell D., Taylor N.A.S. Learning in human thermoregulation during exercise // European Journal of Applied Physiology. 2024. Vol. 124, Is. 1. P. 377. DOI: 10.1007/s00421-023-05362-6.

16. Damatto R.L., Cezar M.D.M., Santos P.P.D. Control of body temperature during physical exercise // Arquivos Brasileiros de Cardiologia. 2019. Vol. 112, Is. 5. P. 543–544. DOI: 10.5935/abc.20190081.

17. Otani H., Kaya M., Tamaki A., Goto H., Tokizawa K., Maughan R. Combined effects of solar radiation and airflow on endurance exercise capacity in the heat // J. Physiol Behav. 2021 Feb 1. Vol. 229. P. 113264. DOI: 10.1016/j.physbeh.2020.113264.

Введение

Развитие водных видов спорта, в том числе академической гребли и гребли на байдарках и каноэ, в Узбекистане приобретает все большее значение, особенно участие в международных соревнованиях и подготовка спортсменов высокого класса. Климатические условия страны, характеризующиеся длительным жарким сезоном и высокой солнечной радиацией, оказывают выраженное влияние на физиологические показатели организма спортсменов. В связи с этим возникает необходимость комплексного изучения адаптационных механизмов при тренировках в условиях повышенного теплового воздействия, что особенно значимо для юных спортсменов-гребцов, основную часть тренировочного процесса проводящих на открытых водоемах, в этих условиях возникают особые требования к терморегуляции организма. Изучение реакции организма на интенсивные физические нагрузки при колебаниях температурной среды остается приоритетным направлением экологической физиологии [1, 2]. Процессы приспособления можно рассматривать как формирование устойчивых функциональных механизмов, способных обеспечить адекватную реакцию организма на стрессовые воздействия, характерные для соревновательной и тренировочной деятельности. Колебания морфофункциональных параметров и изменений в гемодинамике способны провоцировать патологические метаболические сдвиги в системе кровообращения [3]. Поэтому для точной диагностики степени адаптационных реакций, а также для мониторинга функционального состояния сердечно-сосудистой системы при высоких нагрузках необходимо применение интегративных методов оценки.

Хотя физическая нагрузка воздействует на большинство систем организма, ведущая роль принадлежит сердцу, которое испытывает наибольшие нагрузки и определяет результативность адаптационного процесса [4, 5]. Физическое развитие спортсменов оказывает значительное влияние на их работоспособность. Особое внимание уделяется связи между показателями физического развития и функциональными особенностями организма под воздействием физических нагрузок [6]. В условиях соревновательной деятельности, требующей максимальной компенсации функций организма, увеличиваются энергозатраты, что приводит к снижению резервных возможностей и может вызывать патологии сердечно-сосудистой системы при неправильном подборе нагрузок [7]. Несмотря на актуальность рассматриваемой проблемы, процессы адаптации гребцов к физическим нагрузкам в условиях высокой температуры окружающей среды изучены очень мало. В связи с этим особую значимость приобретает исследование функциональных резервов организма спортсменов, проходящих подготовку в жарком климате Самарканда. Полученные данные могут стать основой для разработки тренировочных программ, учитывающих температурные колебания климата, направленных на повышение выносливости и улучшение спортивных результатов [8, 9].

Цель исследования – выявление возрастных отличий в функционировании сердечно-сосудистой системы у спортсменов, занимающихся греблей на байдарках и каноэ, при выполнении физических нагрузок в условиях повышенной температуры окружающей среды.

Материалы и методы исследования

Для оценки компенсаторных возможностей кардиореспираторного аппарата у спортсменов, подвергающихся нагрузкам в условиях теплового стресса, проводился комплекс медицинских и физиологических наблюдений. Исследования охватывали период с 2018 по 2024 г. на базе Чирчикского государственного института физической культуры и спорта (г. Чирчик) и Самаркандского государственного университета (г. Самарканд). Обследованы 33 спортсмена (юноши), занимающиеся академической греблей. На втором этапе исследовалась возможность применения типовой методики индивидуального определения устойчивости спортсменов к максимальным физическим нагрузкам при двух температурных режимах: умеренном 18–20°C и высоком 35–39°C. Целью было определить степень влияния этих условий на физическую работоспособность.

Функциональные особенности обследуемых изучались с использованием традиционных методов. Рост измеряли в положении стоя медицинским ростомером (точность 0,5 см), массу тела – рычажными весами (точность 50 г), окружность грудной клетки – пластиковой сантиметровой лентой (точность 1 мм) в фазах максимального вдоха, полного выдоха и спокойного дыхания. Статистическая обработка данных проводилась с использованием программ Microsoft Excel и Statistica.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведенный сравнительный анализ физического развития спортсменов, занимающихся академической греблей, показал, что среди студентов, специализирующихся в гребле на каноэ, у представителей старшей возрастной группы 20–21 год отмечается более низкий показатель длины тела по сравнению с юношами 18–19 лет (рис. 1). В то же время у байдарочников антропометрические данные демонстрируют стабильность, рост спортсменов варьируется от 179 ± 2,16 до 181 ± 2,32 см в зависимости от возрастной категории.

Исследования сравнительной оценки массы тела во всех обследованных группах выявили, что в возрастной группе 18–19 лет масса тела составляет от 70±3,19 до 71±1,93 кг, а в возрастной группе 20–21 лет наблюдается более широкий разброс и составляет от 64±1,41 до 79±1,62 кг (рис. 2).

Результаты сравнительной оценки объема грудной клетки у гребцов свидетельствуют о том, что у всех участников исследования наблюдается тенденция к увеличению данного показателя с возрастом (рис. 3).

Рис. 1. Сравнительный анализ показателей роста у спортсменов-гребцов (n = 33) Источник: составлено автором

Рис. 2. Показатели массы тела спортсменов-гребцов (n = 33) Источник: составлено автором

При сравнении показателей окружности грудной клетки у обследованных спортсменов-гребцов установлено, что в возрастной группе 18–19 лет окружность грудной клетки при вдохе составила 100,82±1,89 см, а при выдохе 92±2,56 см. В группе 20–21 года величины варьировали с разницей от 1,8 до 5,4 см между вдохом и выдохом. Эти показатели объема грудной клетки соответствуют данным, представленным в научной литературе [10]. Приспособление организма спортсменов к физической активности происходит преимущественно за счет мобилизации функций сердечно-сосудистой системы, которая нередко становится лимитирующим фактором при выполнении нагрузок на выносливость. Несмотря на высокую актуальность данного вопроса, механизмы адаптации организма молодых гребцов в условиях жаркого климата недостаточно освещены в литературе.

Рис. 3. Показатели окружности грудной клетки у спортсменов-гребцов, см (n = 33) Источник: составлено автором

Таблица 1

Динамика показателей ЧСС и АД у спортсменов в покое при разных режимах температуры

Уровень артериального давления является важным показателем оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы и отражает взаимодействие различных регуляторных механизмов: деятельности сердца, сосудистого тонуса, гуморальной и вегетативной регуляции [11, 12]. Как интегральный показатель тренированности, артериальное давление у квалифицированных спортсменов в состоянии покоя, как правило, находится в пределах нормы либо демонстрирует тенденцию к снижению [13, 14]. По результатам наблюдений автора, средние значения систолического АД у гребцов составили 112,9±9,2 мм рт. ст., минимального – 66,8±5,3 мм рт. ст., пульсового – 46,1±3,9 мм рт. ст. Частота повышения АД у спортсменов, тренирующихся в условиях г. Самарканда, составила не более 1 %, в то время как в литературе этот показатель колеблется в пределах 12–15 % [15, 16]. У 9,7 % обследованных систолическое давление достигало 100 мм рт. ст., у 23,5 % спортсменов минимальное артериальное давление составляло 60 мм рт. ст., тогда как у 6,7 % участников исследования были зафиксированы значения выше 120 мм рт. ст., включая случаи, при которых давление превышало отметку в 129 мм рт. ст., – лишь у 1,3 %. Согласно данным табл. 1, при температуре окружающей среды 18–20°C и 35–39°C частота пульса в покое составила соответственно 66,8±5,5 и 71,0±6,3 уд./мин. Артериальное давление при этих температурных режимах находилось в пределах 117,5±7,2 и 122,0±8,4 мм рт. ст., в то время как значения пульсового давления составили соответственно 48,7 ± 3,5 и 51,1 ± 1,9 мм рт. ст.

После выполнения физической нагрузки при различных температурных режимах показатели частоты сердечных сокращений и артериального давления изменялись разнонаправленно. Установлено, что при воздействии температуры окружающей среды в пределах 35–39 °C прирост частоты сердечных сокращений и артериального давления после физической нагрузки был менее выраженным по сравнению с аналогичными показателями, зарегистрированными при температуре 18–20 °C. При этом в условиях тепловой нагрузки минимальные значения артериального давления снижались на 10 мм рт. ст. относительно данных в состоянии покоя. Существенное увеличение пульсового давления также отмечалось, его значения достигали 81,0±6,3 мм рт. ст., тогда как в покое составляли 52,0±1,8 мм рт. ст. Полученные данные указывают на активацию и напряжение механизмов, обеспечивающих гемодинамическую регуляцию. Кроме того, в условиях высокой температуры после физической нагрузки были зафиксированы выраженные физиологические изменения по ряду гемодинамических параметров, представленных в табл. 2 и 3.

На основании результатов анализа установлено, что в состоянии покоя при температуре окружающей среды 18–20 °C и 35–39 °C среднее значение среднего динамического давления составило соответственно 87,0±7,1 и 91,0±6,4 мм рт. ст. После завершения физической нагрузки уровни артериального давления изменились и составили 108,7±9,0 и 87,0±6,5 мм рт. ст. соответственно. При температуре воздуха 18–20 °C в состоянии покоя общее периферическое сосудистое сопротивление достигало 1628±15,1 дин·с·см⁻⁵. Под воздействием физической активности данный показатель резко снижался до 595±15,9 дин·с·см⁻⁵, что свидетельствует о выраженном сосудорасширяющем ответе организма. У спортсменов, выполнявших нагрузку при 35–39 °C, фиксировалась аналогичная реакция, однако снижение ОПСС было еще более выраженным, чем при умеренных температурных значениях, что указывает на усиление вазодилатационных процессов в условиях теплового стресса.

Таблица 2

Анализ показателей гемодинамики у спортсменов-гребцов при различных температурных режимах

Таблица 3

Анализ показателей сердечного индекса у спортсменов-гребцов при различных температурных режимах

Эти данные указывают на повышенную нагрузку на сердечно-сосудистую систему и напряженность адаптационных механизмов в условиях жаркого климата г. Самарканда.

Заключение

На основании проведенного анализа экспериментальных результатов в сочетании с обзором научных публикаций можно заключить, что в оценке изменений артериального давления у спортсменов-гребцов существуют определенные расхождения. Эти различия, по всей видимости, обусловлены неоднородностью тренировочной среды и влиянием климатических факторов, включая повышенную температуру воздуха и интенсивное солнечное излучение. Физическая активность в условиях теплового воздействия приводит к значительно более выраженному физиологическому отклику организма по сравнению с нагрузками, выполняемыми в умеренном температурном режиме с аналогичной активностью в нормальных климатических условиях. У спортсменов-гребцов наблюдаются более выраженные изменения частоты сердечных сокращений и замедленное восстановление после нагрузок. При этом состояние регуляторных механизмов системы кровообращения демонстрирует постепенную адаптацию к термическому и физическому стрессу. Интенсивные тренировки в условиях жары приводят к ортостатической неустойчивости, нарушению процессов терморегуляции, усилению потоотделения и дегидратации, что дополнительно усиливает нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Однако при правильно организованном тренировочном процессе эти условия способствуют формированию специфических адаптационных реакций организма спортсмена.

Таким образом, результаты исследования подтверждают необходимость учета климатических факторов при планировании и коррекции тренировочного процесса. К числу индивидуальных особенностей, определяющих адаптационный потенциал спортсменов-гребцов, относятся не только физиологические и анатомические параметры, но и эффективность механизмов терморегуляции и сердечно-сосудистой адаптации. Учет физиологического состояния гребцов на байдарке и каноэ – важнейшее условие подготовки спортсмена высокого класса. В этой связи особое значение приобретают достоверные и объективные методы контроля физиологических показателей, оказывающих существенное влияние на спортивный результат.

Библиографическая ссылка