Функциональные особенности организма легкоатлеток 14–15 лет в макроцикле тренировочного процесса

На правах рукописи

КИСЛЯКОВА

Светлана Сергеевна

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА

ЛЕГКОАТЛЕТОК 14–15 ЛЕТ В МАКРОЦИКЛЕ

ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА

03.03.01 – «Физиология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск-2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Павлова Вера Ивановна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры теории физической культуры и спорта ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Розенфельд Александр Семёнович доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой биохимии ФГБОУ ВПО «Уральский государственный университет физической культуры»

Львовская Елена Ивановна

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет»

Защита состоится 31 мая 2013 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 212.295.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».

Автореферат разослан « » апреля 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук П. А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современная легкая атлетика связана со значительными физическими и психоэмоциональными нагрузками, зачастую превышающими адаптационные возможности организма спортсменок (Chamari, K., 2000; Nazarov, I., 2001; Фомин Н. А., 2003; Прокофьева В. М., 2007; Фискалов В. Д., 2007; Зуев О. А., 2008; Захарьева Н. Н., 2011). При этом интенсификация программы спортивной подготовки часто осуществляется без учета функциональных возможностей организма и текущей готовности систем организма легкоатлеток к восприятию конкретной физической нагрузки (Иорданская Ф. А, 1999;. Blaber, A. P., 2001; Солодков А. С, Сологуб Е. Б., 2005;

Hopkins, S. R., 2005; Быков Е. В., 2007; 2009; Павлова В. И., 2010). Эта тенденция усугубляется тем, что применение неадекватных объемов тренировочных и соревновательных нагрузок совпадает с периодом полового созревания, во время которого происходит сложная перестройка всех функций организма (Грибанов А. В., 1991; Харитонова Л. Г., 1991–1996; Шеина Т. П., 1998; Кабанов С. А., 1999; Чубанов Е. В., 2002; Ванюшин Ю. С., 2001; Тюрнина А. И., 2003). В связи с этим определенный интерес для изучения механизмов адаптации в спортивной деятельности представляет период подросткового возраста (Безруких М. М., 2002; Лукьяненко А. В., 2008; Бальсевич В. К., 2009; Шибкова Д. З. с соавт., 2006, 2008; Салеев Э. Р., 2012).

Ввиду физиологических особенностей женского организма (Виру А. А., 1996; Liu, C. C. et al., 2003; BeutlerA. I., Motte S. J., 2009; Замчий Т. П., 2011), обусловливающих процесс адаптации к мышечной деятельности, который характеризуется целым рядом особенностей, связанных с морфофункциональными перестройками сердечно-сосудистой системы (Тихвинский, С. Б., Хрущев, С.

В., 1991; Evans, J. M., 2001; Sato, N., 2004; А. П. Исаев с соавт. 2004; Петрожак О. Л., 2012), особенно актуальным является изучение организма юных спортсменок при адаптации к физическим нагрузкам. Следует отметить, что физическая нагрузка в спринтерском беге, являясь стрессовым фактором, сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов на фоне недостаточной активности антиоксидантной системы, что приводит к напряжению систем регуляции мышечной деятельности (Боев В. М., Трифонов, О. Н., 1986; Красиков, С. И., 1987; Pedersen, B. K., 2000; Львовская Е. И., 2003; Камскова Ю. Г., 2005; Vincent, H. K., 2007; Н. М. Григорьева, 2008).

В последние годы опубликовано большое количество работ по проблемам влияния занятий спортом на женский организм (Румянцева Э. Р., 2005; Шафикова Л. Р., 2006; Королева М. В., 2010; Стрижкова Т. Ю., 2012). Однако недостаточно изученными являются особенности медико-биологических критериев планирования тренировочной нагрузки у юных спортсменок в легкоатлетическом спринте на различных этапах тренировочного процесса. Поэтому перспективным представляется поиск информативных биохимических и физиологических методов исследования адаптации организма юных легкоатлеток, позволяющих повысить эффективность тренировочного процесса и обеспечить функциональную готовность к соревновательной деятельности.

Цель исследования: изучить динамику функционального состояния организма легкоатлеток 14–15 лет в годичном тренировочном макроцикле по показателям периферической системы крови, сердечно-сосудистой системы.

Задачи исследования:

1. Выявить взаимосвязь показателей системы крови с уровнем максимального потребления кислорода и физической работоспособностью юных легкоатлеток в макроцикле тренировочного процесса.

2. Исследовать ведущие регуляторно-адаптивные механизмы сердечнососудистой системы спортсменок 14–15 лет по показателям вариабельности сердечного ритма в динамике тренировочного макроцикла.

3. Оценить динамику системы перекисное окисление липидов антиоксидантная защита юных легкоатлеток в годичном тренировочном макроцикле.

Научная новизна исследования. В отличие от раннее полученных результатов проведенное комплексное исследование системы крови и системы перекисное окисление липидов – антиоксидантная защита, регуляции сердечнососудистой системы, показателей физической работоспособности у юных легкоатлеток, специализирующихся в спринте, позволило оценить функциональное состояние организма на разных этапах тренировочного процесса и определить готовность к соревновательному периоду.

Определена направленность вариабельности сердечного ритма в структуре мощности высокочастотных и низкочастотных колебаний при переходе от специально-подготовительного к соревновательному этапу тренировочного процесса: на специально-подготовительном этапе выявлена активация парасимпатического контура регуляции вегетативной нервной системы; в соревновательном – преобладало усиление активности симпатического отдела вегетативной нервной регуляции. Установлена разнонаправленная закономерность в показателях индекса напряженности и уровня здоровья у юных легкоатлеток при переходе от зимнего к летнему соревновательному периоду.

Впервые выявлено соотношение активности системы перекисное окисление липидов – антиоксидантная защита с показателями лейкоцитарного звена системы крови, свидетельствующее об усилении защитных и иммунных механизмов, компенсирующих напряжение стресс-реализующих систем в течение всего тренировочного процесса.

Новыми являются результаты, характеризующие особенности динамики адаптационно-приспособительных реакций при увеличении физической нагрузки от подготовительного к соревновательному периоду тренировочного процесса в зимний и летний сезоны: повышение уровня физической работоспособности обеспечивалось возрастанием максимального потребления кислорода и увеличением показателей периферического отдела эритрона, что позволило повысить компенсаторно-приспособительные (резервные) возможности спортсменов.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Результаты исследования диссертационной работы расширяют и углубляют современные представления о физиологических и биохимических механизмах обеспечения физической работоспособности в динамике тренировочного процесса у легкоатлеток 14–15 лет.

Полученные результаты могут также служить теоретической базой для разработки оптимального режима подготовки для юных спортсменок, специализирующихся в легкоатлетическом спринте.

Исследование выполнено при поддержке грантов ректората Челябинского государственного педагогического университета в 2010, 2011 гг.

Полученные данные используются в системе учебно-тренировочных занятий МУДОД СДЮШОР № 2 по легкой атлетике г. Челябинска; в учебном процессе при преподавании курсов физиологии, физиологии физической культуры и спорта, спортивной медицины, возрастной физиологии на кафедре теоретических основ физической культуры в ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», а также в рамках курсов повышения квалификации тренеров детско-юношеских спортивных школ олимпийского резерва и учителей физической культуры в ГБОУ ДПО «Челябинский институт переподготовки и повышения квалификации работников образования».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Адаптация организма юных спортсменок к повышенной физической нагрузке сопровождается достоверными изменениями эритроцитарного и лейкоцитарного звена периферической системы крови с показателями физической работоспособности и максимальным потреблением кислорода.

2. Вегетативная нервная регуляция функционального состояния сердечнососудистой системы у юных легкоатлеток характеризуется разнонаправленным влиянием в зависимости от физической нагрузки на разных этапах тренировочного процесса.

3. Содержание продуктов перекисного окисления липидов – антиоксдидантной защиты зависят от степени напряжения физиологических систем и интенсивности физических нагрузок на зимнем и летнем этапах тренировочного процесса.

Апробация результатов исследования. Основные материалы представлены на II Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г.

Челябинск, 2008); V Международной научно-практической конференции «Ключевые аспекты научной мысли» (г. Перемышль, 2009); III Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2010); Международной научно-практической конференции «Физиологические механизмы адаптации человека» (г. Тюмень, 2009); Международной научно-практической конференции «Алдамжаровские чтения» (г. Костанай, 2011); IV Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2012); II Всероссийской с международным участием очно-заочной научно-практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры и спорта в условиях модернизации высшей школы» (г. Челябинск, 2012).

Публикации по материалам диссертации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 157 источников: отечественной (107) и зарубежной (50) литературы. Текст иллюстрирован 10 таблицами и 18 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация и методы исследования. Исследование проводилось в научно-исследовательском центре «Адаптация организма спортсменов к физической нагрузке разной интенсивности», лабораториях «Функциональные резервы кардиореспираторной системы» и «Молекулярная физиология и иммунология спорта» при кафедре «Теоретические основы физической культуры»

ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» и на базе МУДОД СДЮШОР № 2 по легкой атлетике г. Челябинска (2007–2012).

В исследовании приняли участие 20 девушек-спортсменок 14–15 лет, занимающихся легкоатлетическим спринтом (2-х и 1-х взрослых спортивных квалификационных разрядов) и имеющих тренировочный стаж не менее 2 лет.

Контрольную группу составили 20 девушек 14–15 лет, относящихся к I и II группам здоровья и обучающихся по основной программе общеобразовательной школы (3 часа физической культуры в неделю).

В указанных выше группах проведен комплекс исследований на подготовительном и соревновательном этапах тренировочного процесса в зимний и летний периоды. Для реализации этих исследований были выбраны физиологические, гематологические и биохимические методы изучения (рис. 1). Все исследования проводились в фолликулярную фазу овуляторно-менструального цикла.

Физиологические методы Исследование показателей функционального состояния сердечнососудистой системы осуществлялось при помощи цифрового анализатора биоритмов программно-аппаратного комплекса «Омега-М» (сертификат соответствия № РОСС RU. МЕ01. В05487). Применяли временные и частотные методы анализа ВСР в соответствии с требованиями международных стандартов, опубликованных в 1996 г.

Гематологические методы Определялись показатели периферической крови: эритроцитарного, лейкоцитарного и тромбоцитарного ряда – в центре «Прогрессивные медицинские технологии» на автоматическим анализаторе «Сell-Dyne 3700» (г. Челябинск).

работоспособность Абсолют.

сердечного ритма:

ционального состояния 2. Абсолютное содержаСтатистический ана- ние нейтрофилов кардиоинтервалов 4. Абсолютное содержание моноцитов 4. Спектральный анализ Рис. 1. Схема проводимых исследований в годовом тренировочном Биохимические методы Перекисное окисление липидов (ПОЛ) в слюне определяли методом Волчегорского И. А., выявляя продукты ПОЛ с выделением гептан и изопропанолрастворимых липопероксидов (рассчитывали в единицах индекса окисления:

Е232/Е220 – относительное содержание диеновых конъюгантов, Е278/Е220 – уровень кетодиенов и спряжённых триенов). Активность супероксиддисмутазы (СОД) (К.Ф.1.15.1.1.) определяли по методу Чевари С. и др. (1985), каталазы (К.Ф.1.11.1.6.) – методом Мамонтова Н. С. и соавт. (1994).

Методы исследования физической работоспособности Определение физической работоспособности производили в двух одномоментных пятиминутных велоэргометрических нагрузках по принципам проведения теста PWC170. Для надежности определения физической работоспособности мы определили максимальное потребление кислорода (Карпман В. Л. и др., 1972, 1977).

Статистические методы обработки данных Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием лицензионных прикладных программ Microsoft Excel 2007, Statistica 6.0. Оценку достоверности различий осуществляли при помощи tкритерия Стьюдента. Различия между группами признавались достоверными