Влияние тренировочных нагрузок анаэробной и аэробной направленности на уровень физической работоспособности

Влияние тренировочных нагрузок анаэробной и аэробной направленности на уровень физической работоспособности

Выполнил: Носков Н С

Влияние тренировочных нагрузок анаэробной и аэробной направленности на уровень физической работоспособности и адаптационные возможности спортсменов в различные сезоны года

Закономерные, регулярно повторяющиеся изменения условий среды (суточные и сезонные колебания уровня освещенности, температуры и влажности воздуха, гравитации, геомагнитного поля и др.) обусловливают способность организма к "предупредительному реагированию", или согласно концепции П.К. Анохина способность к "опережающему отражению действительности". Как известно, в условиях средних широт сезонные изменения окружающей среды оказывают значимое влияние на регуляцию циркадианных и цирканнуальных биоритмов организма. Показано, что цирканнуальные изменения на организменном уровне обусловлены сезонной динамикой физиологических, биохимических и иммунологических процессов в организме. Тем самым осуществляется модулирующее влияние сезонных изменений условий среды на функциональное состояние, уровень физической работоспособности, состояние адаптационных возможностей и резистентности организма, уровень заболеваемости, эффективность лечебных, оздоровительных и тренировочных мероприятий.

Основными факторами, влияющими на изменение функционального состояния спортсменов, являются вид и уровень двигательной активности, и в частности ведущий механизм ее энергообеспечения: анаэробный или аэробный. Вопрос об особенностях регуляции функционального состояния организма на межсистемном уровне его интеграции в процессе адаптации к физическим нагрузкам анаэробной и аэробной направленности в настоящее время изучен недостаточно. По современным представлениям, в регуляции функционального состояния организма активное участие принимает иммунная система, клетки которой способны осуществлять не только обширный спектр эффекторных функций, но и благодаря выраженной секреторной и рецепторной способности являются активными участниками межклеточных взаимодействий. При этом существенное влияние на состояние иммунной системы оказывают изменения условий среды.

Поэтому можно полагать, что способ сочетания изменений факторов среды и динамики тренировочных воздействий будет существенно влиять на степень напряженности адаптационных механизмов, определяя тем самым "цену адаптации". При этом эффективность тренировочного процесса в решающей мере будет зависеть от соответствия ритмо-динамической структуры тренировочных воздействий анаэробной или аэробной направленности закономерным изменениям состояния организма под влиянием эндогенных ритмов и условий внешней среды. Изучение доступных публикаций свидетельствует об актуальности биологического обоснования рациональной организации тренировочного процесса различной направленности в условиях закономерной динамики состояния организма спортсмена.

Исходя из вышеизложенного мы поставили перед собой следующую цель: изучить динамику уровня работоспособности и адаптационных возможностей спортсменов, использующих в своей подготовке упражнения преимущественно анаэробной или аэробной направленности, при различных сочетаниях тренировочных нагрузок с сезонными изменениями условий среды. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) сравнить особенности динамики показателей работоспособности и адаптационных возможностей у спортсменов, использующих в своей подготовке упражнения преимущественно аэробного или анаэробного характера;

2) сравнить влияние соревновательных нагрузок в видах спорта с разным преимущественным развитием механизмов энергообеспечения двигательной активности в зависимости от их временного расположения в годичном цикле;

3) определить взаимосвязь между величиной тренировочных нагрузок, уровнем работоспособности и показателями адаптационных возможностей спортсменов в различные периоды годичного цикла.

Организация и методы исследования. Для оценки влияния на организм различных форм двигательной активности в условиях сезонных изменений внешней среды нами были выбраны спортсмены двух видов спорта - борьбы дзюдо и лыжных гонок), различающихся по характеру энергетического метаболизма (анаэробный и аэробный). На протяжении трех лет наблюдений было обследовано в динамике 144 мужчин-спортсменов (67 борцов и 77 лыжников) в возрасте 16-24 лет. Обследованные имели спортивную квалификацию от 1-го разряда до МСМК. Наблюдения осуществлялись в различные сезоны годичного цикла в соответствии с программой подготовки спортсменов к соревнованиям.

При интерпретации показателей состояния спортсменов учитывали не только величину и характер распределения тренировочных нагрузок в макроцикле, но и ежегодную динамику условий естественного освещения. Для этого согласно сезонной динамике продолжительности светового дня и суточных изменений фотопериода в каждом годичном макроцикле подготовки было выделено восемь качественно своеобразных и различных по продолжительности периодов. Первый и пятый периоды (декабрь и июнь соответственно) характеризуются минимальными и максимальными значениями продолжительности светлой части суток при минимальных величинах их суточных изменений. Второй и шестой периоды (январь - начало февраля и июль - первая половина августа) характеризуются прогрессивным увеличением и уменьшением длительности дня соответственно. Третьему и седьмому периодам (середина февраля - конец апреля и конец августа - октябрь) свойственно стабильное увеличение или уменьшение продолжительности светлой части суток. Четвертый и восьмой периоды (май и ноябрь соответственно) характеризуются регрессивным увеличением и уменьшением длительности дня. Наши исследования охватывали семь сезонных интервалов, различающихся по уровню суточной динамики фотопериода, исключая период прогрессивного уменьшения длительности светлой части суток (июль-август). Данное обстоятельство было обусловлено традиционной подготовкой спортсменов в этот период вне города.

У каждого из обследуемых спортсменов на различных этапах подготовки помимо характеристик тренировочных нагрузок определяли уровень максимального потребления кислорода (МПК) при выполнении велоэргометрической нагрузки и с использованием аппарата Spyrolit-2, а также лейкоцитарную формулу крови. Валидность индивидуальных значений МПК оценивали по отношению ЧСС во время нагрузки к ЧСС макс. и дыхательному коэффициенту на последней ступени нагрузки. Результаты исследования были обработаны общепринятыми методами вариационной статистики с применением методов корреляционного и дисперсионного анализов.

Результаты исследования. В 22,22% случаев у борцов в соответствии с системой оценки уровня МПК наблюдались низкие и очень низкие, в 45,19% случаев - средние и 32,59% случаев - высокие и очень высокие индивидуальные значения МПК. С учетом специфики спортивной специализации лыжников-гонщиков 15,35% обследованных имели низкие, 54,36% - средние и 30,29% - высокие и очень высокие показатели МПК. Следовательно, сравниваемые группы спортсменов с учетом специфики их двигательной активности не имели явных отличий в характере распределения высоких, средних и низких индивидуальных значений МПК.

Хорошо известно, что уровень МПК может существенно изменяться под влиянием спортивной тренировки. Поэтому мы провели изучение корреляционных связей между параметрами тренировочной нагрузки и уровнем МПК у борцов и лыжников. Полученные результаты свидетельствовали о том, что у борцов корреляционная связь между параметрами тренировочных нагрузок и уровнем МПК проявлялась в тех случаях, когда у них объем специализированной подготовки в тренировочном процессе был относительно невелик. Вместе с тем на заключительном этапе подготовки борцов к соревнованиям корреляция между величиной нагрузок и уровнем МПК не достигала значимых величин. На наш взгляд, аэробная работоспособность организма, уровень которой отражает показатель МПК, является важным, но далеко не решающим фактором, необходимым для обеспечения эффективных двигательных действий и двигательной деятельности в целом в данном виде спорта.

Анализ тренировочных программ лыжников-гонщиков позволил установить, что между различными составляющими тренировочных нагрузок и уровнем МПК имеются статистически значимые корреляционные связи. В частности между средней величиной суточного объема циклической нагрузки и уровнем МПК наблюдалась прямая зависимость (p

Изменение уровня МПК у борцов и лыжников в различные периоды годового цикла

Из него видно, что у лыжников средний уровень МПК был значительно выше, чем у борцов, во время обследований, проводимых во 2, 3, 4 и 7-м сезонных периодах суточной освещенности. Характерно, что величина различий уровня МПК у борцов и лыжников максимальна во время прогрессивной и минимальна во время регрессивной динамики суточных значений фотопериода (2-й и 4-й периоды соответственно), приходящихся на соревновательный и переходный периоды макроцикла подготовки лыжников с соответственно максимальным и минимальными уровнями их физических кондиций.

У борцов уровень МПК был наиболее высоким в период минимальных и максимальных значений суточной освещенности (1-й и 5-й периоды соответственно). Необходимо отметить, что в обоих случаях обследование спортсменов осуществлялось спустя 18-36 ч после их участия в соревнованиях. Следовательно, именно соревновательный характер физических нагрузок вне зависимости от уровня суточной освещенности в период их выполнения приводил к значительному повышению уровня аэробной работоспособности борцов, достигая при этом значений показателя, аналогичного таковому у лыжников. Наиболее высокий уровень значений МПК у лыжников также наблюдался в соревновательном периоде и полностью охватывал период прогрессивного и начало периода стабильного увеличения длительности дня (2-й и 3-й периоды соответственно). Можно полагать, что соревновательная деятельность вне зависимости от вида и способа состязаний, а также периода годичнго цикла сопровождается повышением уровня МПК у спортсменов.

Во время стабильного увеличения длительности светлой части суток (3-й период) разница среднего уровня МПК у борцов и лыжников была такой же величины, что и во время стабильного уменьшения продолжительности дня (7-й период). Кроме того, средний уровень МПК у борцов во время исследований проводившихся в период с апреля по октябрь, коррелировал (r = 0,624; p

Обобщая вышеизложенное, можно предположить, что в условиях отсутствия напряженных соревновательных нагрузок эффективность методик тренировки относительно их воздействия на уровень МПК спортсменов в значительной мере находится под модулирующим влиянием сезонной динамики солнечного освещения. При этом соревновательная деятельность вне зависимости от вида и способа состязаний, а также периода годичного цикла сопровождается повышением уровня МПК у спортсменов. Наблюдаемые на протяжении годичного цикла колебания различий уровня МПК у спортсменов сравниваемых специализаций в основном обусловлены изменением напряженности тренировочного процесса лыжников.

В своем исследовании мы не ограничились рассмотрением динамики показателей аэробной работоспособности спортсменов и взаимосвязи ее с параметрами тренировочных нагрузок. На следующем его этапе мы попытались определить характер взаимосвязи между уровнем аэробной работоспособности, параметрами тренировочных нагрузок и уровнем адаптационных возможностей организма, одним из общепринятых и доступных критериев которых являются показатели лейкограммы..

Статистически значимых изменений уровня лейкоцитов крови (Лц) у лыжников в течение годичного цикла не наблюдалось. В отличие от лыжников у борцов отмечено колебание среднего уровня Лц: достоверное повышение содержания Лц отмечалось в период с ноября по февраль по сравнению с наблюдениями в период с марта по октябрь. Более выраженные флуктуации состояния спортсменов наблюдались по изменению содержания отдельных субпопуляций Лц.

Изменение уровня циркулирующих нейтрофилов (Нф) у лыжников было ординарным: снижение в весенне-летний период и достоверное повышение в осенне-зимний. У борцов динамика количества Нф была несколько иной. Во-первых, у борцов снижение количества Нф отмечалось на период раньше, чем у лыжников. Во-вторых, изменение количества Нф у борцов в течение года было двухступенчатым. Сначала снижение уровня Нф в период прогрессивного увеличения длительности дня (2-й период), а затем дальнейшее снижение в период регрессивного увеличения длительности светлой части суток (4-й период). Количество Нф у борцов в течение года повышалось также в два этапа. К сожалению, отсутствие результатов наблюдений за июль и август не позволяет однозначно определить начало повышения: период прогрессивного или период стабильного уменьшения длительности дня (6-й или 7-й соответственно). Вместе с тем повторное повышение уровня Нф у борцов наблюдалось в период регрессивного уменьшения длительности дня (8-й период).

Как известно, в норме состав Лц периферической крови тесно связан с изменением активности нейроэндокринной системы. Изменение содержания в крови кортизола и катехоламинов оказывает выраженное влияние на уровень циркулирующих Нф. Регуляция секреции гормонов надпочечников возможна со стороны как центральной нервной системы (через гипоталамус и гипофиз), так и симпатического отдела вегетативной нервной системы. При этом активность симпатоадреналовой системы повышается в зимний период, сочетаясь с активацией щитовидной железы, составляя основу адаптации к холоду. Вероятно, повышение уровня Нф у спортсменов в осенне-зимний период - одно из проявлений холодовой адаптации организма. В этом случае менее выраженные колебания количества Нф у лыжников отражают более совершенное функционирование механизмов холодовой адаптации.

В отличие от динамики содержания полиморфноядерных лейкоцитов изменения уровня моноцитов (Мн) у борцов и лыжников не имели существенных различий ни по среднему уровню, ни по фазе. У спортсменов сравниваемых специализаций снижение содержания и количества Мн наблюдалось в период стабильного увеличения длительности дня (3-й период) и повышалось в период стабильного уменьшения светлой части суток (7-й период). Учитывая различия в структуре, содержании и условиях тренировочного процесса борцов и лыжников, можно полагать, что отмеченные изменения количества циркулирующих Мн у спортсменов были обусловлены сезонной динамикой условий среды.

Однонаправленный характер изменений основных субпопуляций Лц у борцов и лыжников в 7-м периоде по сравнению с 5-м также позволяет отнести их полностью на счет сезонных изменений условий среды. При этом более значительное (p

В отличие от динамики Нф и Мн изменения уровня Лф в течение годового цикла у борцов и лыжников были реципрокными, что, скорее всего, обусловлено различием механизмов нейроэндокринной регуляции деятельности органов и систем в режиме анаэробных и аэробных нагрузок, накладывающихся на сезонную динамику гормонального статуса спортсменов. Как известно, аэробные нагрузки большой и умеренной мощности сопровождаются повышением содержания в крови уровня катехоламинов, в то время как максимальные нагрузки анаэробного характера помимо усиленного "выброса" катехоламинов сопровождаются повышением содержания в крови глюкокортикоидов.

У борцов снижение количества Лф относительно среднего уровня отмечалось в период стабильного увеличения и уменьшения продолжительности дня (3-й и 7-й соответственно). Несмотря на внешнее сходство эти изменения имели определенные отличия, позволяющие предположить участие разных механизмов в снижении уровня Лф у борцов в весенний и осенний периоды. В первом случае снижение количества Лф сопровождалось уменьшением уровня Мн, что в сокупности обусловило статистически значимое снижение количества Лц в крови. По-видимому, это связано с повышением гипоталамо -гипофизарно-адреналовой активности под влиянием увеличивающейся продолжительности дня. В этом случае тренировочные воздействия, связанные с активацией коры надпочечников, накладывались на сезонное повышение активности этих эндокринных желез. В результате повышенный уровень глюкокортикоидов обусловил значительное снижение количества Лф у борцов в весенний период. Во втором случае снижение количества Лф сопровождалось повышением уровня Нф и Мн. Вероятно, это связано с ранним этапом повышения секреции катехоламинов совместно с усилением активности щитовидной железы под влиянием снижения температуры среды в этом периоде.

У лыжников в отличие от борцов динамика уровня Лф характеризовалась повышением количества этих клеток в период максимальной длительности дня (5-й период) и в период регрессивного снижения продолжительности светлой части суток (8-й период). Повышение количества Лф у лыжников в период максимальной продолжительности дня и в условиях относительно низкого уровня тренировочных нагрузок хорошо согласуется с сезонным снижением уровня этих клеток в соответствии с годовым минимумом секреции глюкокортикоидов. Увеличение количества Лф в период с низкими значениями продолжительности дня (8-й период), видимо, связано с соответствующим увеличением продолжительности ночной секреции мелатонина, что посредством снижения стимулируемой секреции катехоламинов и гормонов щитовидной железы могло сопровождаться повышением уровня Лф у лыжников и борцов.

В целом представленные данные не противоречат выявленным ранее другими исследователями особенностям сезонной динамики содержания основных субпопуляций Лц у различных слоев населения. В частности, результаты дисперсионного анализа лейкограмм борцов и лыжников свидетельствовали о статистически значимом увеличении содержания и количества Нф и Мн в осенне-зимний период и их снижении в весенне-летний период. Содержание Лф у спортсменов обеих специализаций было максимальным в период наибольшей продолжительности дня. При этом на фоне сезонных колебаний состояния организма характер двигательной активности и условия среды оказывали определенное влияние на уровень и особенности динамики показателей лейкограмм спортсменов. Можно полагать, что отмеченные изменения уровня МПК и количественного состава субпопуляций Лц являются интегральным отражением динамики адаптационных возможностей борцов и лыжников под влиянием тренировочных нагрузок, эффект которых модулируется действием на организм сезонных изменений условий среды.

Выводы

1. Соревновательная деятельность вне зависимости от сроков проведения соревнований сопровождалась повышением уровня МПК как у борцов, так и у лыжников-гонщиков, в то время как динамика этого показателя в подготовительном периоде (апрель - октябрь) в значительной мере была обусловлена модулирующим влиянием на организм сезонных изменений условий среды.

2. Динамика количества и содержания нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови спортсменов является отражением влияния на организм сезонных изменений условий среды и характера тренировочных нагрузок, в то время как особенности последних не оказывали существенного влияния на количество циркулирующих моноцитов.

3. У лыжников-гонщиков выявлена как непосредственная, так и опосредованная состоянием адаптационных возможностей организма прямая корреляционная связь между величиной тренировочных нагрузок и уровнем МПК. У борцов связь между параметрами тренировочных нагрузок и уровнем МПК проявлялась только опосредованно, через показатели адаптационных возможностей организма.

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Шабатура Н.Н. Биоритмы, спорт, здоровье. - М.: ФиС, 1989. - 208 с.

2. Бальсевич В.К. Онтокинезиология человека. - М.: Теория и практика физической культуры, 2000. - 275 с.

3. Биоритмы и труд/ Под ред. А.Д. Слоним. - Л.: Наука, 1980. - 144 с.

4. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. - Ростов-на-Дону: РГУ, 1977. - 120 с.

5. Голиков А.П., Голиков П.П. Сезонные ритмы в физиологии и патологии. - М.: Медицина, 1973. - 167 с.

6. Дедов И.И., Дедов В.И. Биоритмы гормонов. - М.: Медицина, 1992. - 256 с.

7. Деряпа Н.Р., Мошкин М.П., Посный В.С. Проблемы медицинской биоритмологии. - М.: Медицина, 1985. - 208 с.

8. Захаров Ю.М. Система крови. - В кн. : Физиологические основы здоровья человека / Под ред. Б.И. Ткаченко. - СПб.: Издательский центр Северного государственного медицинского университета, 2001, с. 213-269.

9. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиС, 1988. - 208 с.

10. Комаров Ф.И., Малиновская Н.К., Рапопорт С.И. Мелатонин и биоритмы организма. - В кн.: Хронобиология и хрономедицина. - М.: Триада-Х, 2000, с. 82-90.

11. Матюхин В.А., Разумов А.Н. Экологическая физиология человека и восстановительная медицина / Под ред. И.Н. Денисова. - М.: ГЕОТАР МЕДИЦИНА, 1999. - 336 с.

12. Моисеева Н.И., Любицкий Р.Е. Воздействие гелиогеофизических факторов на организм человека // Проблемы космической биологии. Т. 53. - Л.: Наука, 1986. - 136 с.

13. Рапопорт С.И., Малиновская Н.К. К проблеме обострений заболеваний внутренних органов. - В кн.: Хронобиология и хрономедицина. - М.: Триада-Х, 2000, с. 230-239.

14. Романов Ю.А., Чепурнов С.А., Клевезаль Г.А. и др. Биологические ритмы // Проблемы космической биологии. Т. 41. - М.: Наука, 1980. - 319 с.

15. Рыбаков В.В., Куликов Л.М., Дятлов Д.А. и др. Влияние тренировочных программ годичного макроцикла на состояние иммунитета и уровень заболеваемости квалифицированных лыжников-гонщиков // Теория и практика физ. культуры. 1995, № 10, с. 37-45.

16. Рыбаков В.П. Биоритмы на службе здоровья. - М.: Советский спорт, 2001. - 112 с.

17. Теплова С.Н. Временная организация механизмов неспецифической защиты организма от инфекции: Автореф. докт. дис.. - Томск: ТГМИ, 1981. - 32 с.

18. Физиология адаптационных процессов/ Под ред. О.Г. Газенко, Ф.З. Меерсона. - М.: Наука, 1986. - 635 с.

19. Шапошникова В.И., Нарциссов Р.П., Барбараш Н.А. Многолетние и годовые циклы человека. - В кн.: Хронобиология и хрономедицина. - М.: Триада-Х, 2000, с. 115-139.

20. Эберт Л.Я., Исаев А.П., Колупаев В.А. Состояние иммунного статуса как показатель степени адекватности тренировочных нагрузок функциональным возможностям спортсменов // Теория и практика физ. культуры. 1993, № 11-12, с. 20-23.