При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

и 36,2 мм рт. ст.). Это указывает на то, что спортсмены 1-й группы позже начинают использовать респираторный путь компенсации сдвигов реакции крови.

В результате проведенных исследований было установлено, что метаболический ацидоз у спортсменов в исходном состоянии является одним из ранних признаков утомления. На стандартную нагрузку умеренной мощности конькобежцы, имевшие в покое метаболический ацидоз, дают большее снижение рН крови, чем спортсмены, имевшие в покое нормальные величины КЩР крови. У первых спортсменов отмечается гиперреакция КЩР крови, что не могло не отразиться на дальнейшей работоспособности данных спортсменов. На работу, близкую к предельным возможностям организма, у спортсменов с исходным метаболическим ацидозом отмечаются в крови низкие показатели КЩР крови. Значительное накопление в кровяном русле кислых продуктов метаболизма является результатом вторичного усиления

анаэробного гликолиза, что часто наблюдается при утомлении, когда понижается активность ферментов аэробного окисления (Н. Н. Яковлев, 1970). Компенсация сдвигов КЩР крови происходит позже, а восстановление параметров КЩР крови протекает медленнее. Эти спортсмены требуют более длительного периода восстановления после совершенной работы. Таким образом, неполное восстановление организма после предшествующей нагрузки отражается на процессах регуляции КЩР крови, приводя к большему изменению реакции крови под воздействием лабораторных нагрузок. Такое состояние спортсменов может быть причиной, ограничивающей их работоспособность при данной нагрузке, поскольку в этих случаях они выполняют работу в неблагоприятных для себя условиях. Эти особенности изменения КЩР крови нужно учитывать как при оценке функционального состояния организма спортсмена, так и для коррекции тренировочного процесса.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ И АЭРОБНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ У КОНЬКОБЕЖЦЕВ В НИЗКОГОРЬЕ И СРЕДНЕГОРЬЕ

Один из перспективных путей дальнейшего повышения качества интенсивности и объема тренировочных нагрузок для достижения высших спортивных результатов и раскрытия функциональных резервов организма —  тренировка в условиях среднегорья.

Аэробная производительность спортсмена, определяемая величиной потребления кислорода, зависит от многих факторов, среди которых важное место занимают функциональные возможности дыхательной системы. Подчеркивая это, большинство исследователей уделяли главное внимание калькуляции прихода и расхода кислорода — содержания его в воздухе, величины кислородного запроса и возможности удовлетворения этого запроса за счет увеличения легочной вентиляции. Однако известно также и то, что мощность аэробного процесса лимитируется объемом поставки кислорода к работающим тканям. Обеспечение аэробного процесса происходит посредством не только повышения производительности сердца при мышечной деятельности, но и оптимального транспорта крови и перераспределения сердечного выброса между активными и малонагруженными органами, т. е. с помощью специальных сосудистых реакций (Г. В. Меллен-

берг, 1967; В. В. Васильева, 1972; П. П. Озолинь, 1976, и др.). Это происходит за счет изменения функционального состояния магистральных и резистивных сосудов под влиянием гемодинамических факторов, которые пока недостаточно изучены в спортивной деятельности в горах и, вообще, не нашли отражения при тренировке конькобежцев. Цель данной работы — показать в динамике изменения реакции регионарного кровотока в конечностях с такими основными интегральными показателями работоспособности спортсмена, как VO₂ и минутный объем крови на базальном уровне — в низкогорье (700 м над уровнем моря) и в среднегорье (1800 м над уровнем моря).

Методика исследования. Регистрация интенсивности кровотока (ИК) у спортсменов проводилась методом венозной окклюзионнои плетизмографии (Э. Б. Порцик, 1972). Кровоснабжение конечностей оценивалось по трем основным показателям: максимальная объемная скорость кровотока, или пиковый кровоток (ПК, мл/100 мл ткани/мин), дополнительный объем крови (ДОК, мл/100 мл) и продолжительность послерабочей гиперемии (ППГ, с). Объем кровотока в работающих нижних конечностях (НК) по сравнению с малонагру-

женными верхними конечностями (ВК) оценивался по коэффициенту перераспределения крови: (КПК=ПКнк/ПКвк). Минутный объем крови (МОК) и артериовенозная разница по кислороду (АВо₂) и артериовенозная разница по кислороду (АВРо₂) в об. % регистрировались газоаналитическим методом Грольмана, обоснованным на принципе Фика — Лингарда — Бронштейна по модификации И. В. Аулика (1966) для регистрации ударного объема крови (УОК) газохроматографическим способом у спортсменов (И. В. Аулик, Г. В. Мелленберг, 1969). Газообменная эффективность кровообращения оценивалась по эквиваленту кровотока Крога (ЭК — мл крови/на 100 мл Vо₂/мин). Потребление кислорода (Vо₂), кислородный долг (Vо₂ = д) и минутный объем дыхания (МОД) определялись методом Дугласа — Холдена и в автоматическом режиме на аппарате «Спиролит» (ГДР). Испытуемые после 15-минутной разминки выполняли ступенчато-возрастающую велоэргометрическую нагрузку в режиме педалирования 80 — 90 об/мин умеренной интенсивности (1000, 1250 кгм/мин), большой (1500 кгм/мин), субмаксимальной (1750 кгм/мин) и предельной (2000 кгм/мин) мощности до отказа. Основные показатели кардиореспираторнон системы и кровоснабжения конечности фиксировались синхронно до нагрузки, непосредственно во время нагрузки (5 — 30 с), после нее, в восстановительном периоде (до 40 мин). Обследован 31 квалифицированный конькобежец (мс, кмс, I разряд) в возрасте 18 — 23 лет (вес — 70,4±1,8 кг).

Результаты исследований. В среднегорье в период острой акклиматизации на 1 — 5-й день в состоянии мышечного покоя кровоток в верхних конечностях снижался до 39,4±1,8%, в нижних — увеличивался на 91±10,5%, что сопровождалось активизацией основных кардиореспираторных показателей в пределах 5 — 15% (p < 0,01), АВРо₂ имела тенденцию к снижению, по сравнению с базальным уровнем (таблица). При выполнении возрастающих велоэргометрических нагрузок в базальных условиях МОК был ниже на 5,6±0,4 л/мин, или 31,6±1,2% уровня среднегорья, АВРо₂, напротив, на исходном уровне была выше на 29,6±0,7%, ЧСС, МОД в горах соответственно были выше на 21,5±1,6% и 27,8±2,1%. Одновременно возрастали показатели Vо₂ = д и ДОК в работающих конечностях до 44,5±5,2% и 442±65%, что свидетельствовало о повышении O₂ «стоимости» выполняемой работы в горах на 10 — 30%. Артериальное давление при этом повышалось. Все эти сдвиги имели достоверность при р < 0,05 — 0,01. Можно считать выявленным, что у квалифицированных конькобежцев в обычных условиях жизни и в среднегорье потребление О₂ обеспечивается за счет разных механизмов: в первом случае преимущественно за счет мобилизации тканевых ме-

таболических реакций, а во втором — главным образом за счет функциональных возможностей сердца и повышения минутного объема крови и дыхания.

Разнонаправленные сдвиги МОК и АВРо₂ на всех ступеньках велоэргометрической нагрузки сопровождались более высоким уровнем ПК в работающих конечностях на равнине, чем в горах. Так как и на базальном уровне ПК в горах при умеренных и больших нагрузках возрастал, при нагрузках субмаксимальной и предельной интенсивности ПК был в среднем на 30,7±2,9% ниже, чем на базальном уровне (уменьшение составляло 9,9±0,8 мл/100 мл/мин, р < 0,01). В верхних конечностях ПК превосходил исходный уровень на 46,9±6,8% (увеличение равнялось 7,4±0,6 мл/100 мл/мин, р<0,05). Вследствие этого объем крови, используемой на транспортировку 100 мл O₂, возрастал до 37,6±2,1%, что приводило к снижению объема выполняемой нагрузки до 50,6±1,7 кгм/мин против 61,1±2,4 кгм/мин (р < 0,01), приходящейся на 100 мл потребляемого кислорода на базальном уровне. В результате в среднегорье изменение прежних сосудистых реакций нарушало не только базальную зависимость апроксимации Vо₂ с МОД, но и также основные показатели дыхательной функции с МОК. Установлены примерно одинаковые сдвиги УОК (160 — 180 мл) на равнине и в горах, но также было обнаружено отсутствие пропорциональной зависимости между УОК, с одной стороны, и ПК — с другой. В низкогорье УОК достиг предела при нагрузке 1750 кгм/мин, ПК — 1500 кгм/мин. В горах соответствующие сдвиги наступили при нагрузках 1500 кгм/мин и 1250 кгм/мин. Коррелятивные отношения этих данных доказали, что максимальные сдвиги в циркуляторной системе наступили раньше на периферии, а на фоне ускоренного прироста УОК наблюдалось достоверное снижение интенсивности кровотока в активных конечностях. Очевидно, в среднегорье становятся неэффективными не только базальиые стереотипные реакции регионарного кровотока, обеспечивающие кровоснабжение конечностей, но и коррелятивные отношения между центральным и периферическим кровообращением. Об этом непосредственно также свидетельствовало снижение газообменной эффективности транспорта O₂ в горах (до 0,9 — 1,4 л крови/на 100 мл Vо₂/мин) по сравнению с исходными данными (0,6 — 0,8 л/крови/на 100 мл Vо₂/мин). Следовательно, у квалифицированных конькобежцев на базальном уровне кровоснабжение конечностей меньше зависело от объема МОК, а в большей мере от его перераспределения. КПК в низкогорье был выше на 325±15,5%, чем в горах, и он тесно коррелировал с ABPо₂ (r = 0,89, р < 0,01). Это способствовало образованию резервных возмож-

Рис. 1. Динамика основных кардиореспираторных показателей при велоэргометрической нагрузке 1250 кгм/мин

ностей работы сердца и тем самым способствовало экономизации аэробной работоспособности. В среднегорье такая закономерность нарушалась, и как кровоснабжение конечностей, так и Vо₂ в основном зависело от функциональных возможностей сердца, что повышало МОК (рис. 1).

Следствием нарушения прежних корреляций в сердечно-сосудистой системе в среднегорье явилось как прирост О₂-запроса, в пределах 4 — 6 л, так и снижение амплитуды АВРо₂ на 20,3±8,8% (р<0,01). При умеренной и большой нагрузках явно увеличивалась O₂-«стоимость» нагрузки по отношению к Vо_2max. Co снижением резервной части аэробной производительности на 20 — 40% возрастал O₂-долг на 50 — 100%. ПК падал до 30 — 60% и объем выполняемой предельной нагрузки 2000 кгм/мин уменьшался до 20 — 40%. Необходимо иметь в виду, что линейная зависимость Vо₂

с нагрузкой прекращалась на ступеньке 1750 кгм/мин при ЧСС — 175 — 185 уд/мин, Vо₂ — 4081±101 % мл/мин, МОК — 29,9 л/мин. С повышением объема предельной пагрузки (200 кгм/мин) до отказа спортсменом от работы на фоне ускоренного прироста УОК не только нарушались коррелятивные взаимоотношения показателей центральной и периферической гемодинамики, но также нарушалась и линейная зависимость функций дыхания ( +10 — 30%) с циркуляторными возможностями работы сердца ( –5 — 10%), что вызывало неадекватный к нагрузке уровень Vо₂ ( –10 — 20%, р < 0,05 — 0,01) по сравнению с исходными данными. Следовательно, в условиях предельной работы до отказа наступало не только нарушение реакций регионарного кровообращения, но и нарушение «взаимоотношений» центральной гемодинамики с функциями дыхания. Таким образом, организм не может доставить достаточно кислорода к работающим мышцам одним усилением дыхания.

К этому необходимо добавить, что ранее нами проводимые исследования основных кардиореспираторных показателей и периферического кровообращения в процессе акклиматизации и тренировки спортсменов в среднегорье показали, что в конце второй недели пребывания в горах показатели МОД, Vо₂ и МОК достигали исходного уровня и это сопровождалось определенным приростом работоспособности спортсмена. Однако после 15 — 20 дней тренировок на высоте и возвращения на базальный уровень показатели периферического кровообращения достигали исходного уровня на третьей-пятой неделе (рис. 2), что совпадало с приростом специальной работоспособности в период как акклиматизации в горах, так и реакклиматизации после возвращения из гор.

Рис. 2. Изменения минутного объема крови (кривая 1), потребления кислорода (2) и интенсивности кровотока по данным пикового кровотока (3) в пятинедельном цикле акклиматизации у квалифицированных спортсменов на высоте 1800 м над уровнем моря

Обсуждение результатов. В результате исследования нами получены доказательства того, что в неадекватных условиях среднегорья нарушение экономных реакций кровотока конечностей проявлялось даже в состоянии покоя. Воздействие гипоксии приводило к значительному перераспределению кровотока: снижению его в тканях неактивных конечностей, устойчивых к кислородной недостаточности, и повышению его в активно работающих конечностях при специальных локомоциях, высокочувствительных к дефициту кислорода.

При работе умеренной и большой интенсивности снижение специальной работоспособности, по-видимому, начиналось с периферии, на уровне стереотипных сосудистых реакций, и развивалось в виде нарушений координационных связей центральной гемодинамики с функциями дыхания. Изменение дифференцированных стереотипных реакций кровотока в конечностях повышало O₂-«стоимость» нагрузки в основном за счет О₂-долга, что вызывало увеличение дополнительного объема крови. Очевидно, установление различия в регионарных реакциях кровотока на равнине и в среднегорье определялось неодинаковой скоростью накопления анаэробных метаболитов, что подтвердило мнение (Г. П. Конради, 1973) о влиянии метаболических тканевых реакций на сосудистую активность в гипоксических условиях. Хотя и в экспериментальных исследованиях отмечается, что при предельных нагрузках гипоксия не влияет на биохимические процессы в работающих мышцах, при этом подчеркивается малая мощность мышечной митохондриальной системы по сравнению с миокардной. Однако факты свидетельствуют об изменении средства дыхательной цепи по отношению к Vо₂ в зависимости от функциональных возможностей митохондрии (В. Y. Chance, 1975) и снижении максимальной аэробной функции у квалифицированных спортсменов в среднегорье.

В условиях среднегорья при предельных нагрузках подтвердились данные по поводу отрицательного влияния гипоксии на Vо_2max (А. С. Иванов, 1973; P. Cerretelli, 1976), снижение которого вызывало падение функциональных возможностей работы сердца, а не легочной вентиляции. Тем самым проявлялся один из недостатков в решении проблемы подготовки спортсменов в среднегорье как в теоретическом, так и практическом плане, который сводится к определению возможностей покрытия O₂-дефицита за счет легочной вентиляции и других газоэнергетических показателей, без учета взаимодействия механизмов работы сердца и периферического кровообращения.

Суммируя результаты проведенных исследований, можно считать, что в условиях гипоксии нарушение структуры локомоторного акта в первую очередь отражалось на стереотипности сосудистых реакций конечностей и развива-

лось в виде нарушений координационных связей центральной гемодинамики с функциями дыхания. С другой стороны, полученные результаты подтвердили мнение некоторых авторов (А. Бериштейн, 1967) о том, что уменьше­ ние работоспособности в среднегорье не всегда можно относить за счет легочной вентиляции. Очевидно, что транспорт и перераспределение крови в неадекватных условиях горной среды занимали большое место в адаптации метаболических тканевых реакций к гипоксии. Реакции регионарного кровотока совместно с динамикой основных показателей работы сердца и дыхания свидетельствовали о том, что основная задача при акклиматизации спортсмена на средних высотах состоит не в увеличении объема легочной вентиляции, а в формировании адекватных сосудистых реакций периферического кровообращения, обеспечивающих специфику метаболических тканевых реакций при выполнении спортивных локомоций. Таким образом, существующая актуальная система акклиматизации в горах (З. И. Барбашова, 1960), указывающая на то, что «борьба» за 02 складывается, во-первых, из мобилизации функций дыхания, активизации работы сердца, полицитемии, и, во-вторых, из усиления метаболических тканевых реакций, — может быть дополнена звеном периферического кровообращения, который координирует основную «борьбу» за более эффективный дыхательный метаболизм.

При контроле за развитием специальной работоспособности спортсменов в период акклиматизации и реакклиматизации необходимы регулярные наблюдения за показателями, характеризующими аэробную производительность как интегральный результат вегетативных функций. Важны при этом исследования функций сердечно-сосудистой системы, в процессе адаптации которой к мышечной работе значительная роль принадлежит реакциям периферического кровообращения. В целом выявленные факты взаимодействия основных кардиореспираторных показателей с реакциями периферического кровообращения и метаболическими тканевыми процессами на уровне низкогорья и среднегорья позволяют решить один из важнейших вопросов физиологии спорта — определение работоспособности спортсменов не в традиционном плане калькуляции прихода и расхода кислорода, а в плане первостепенности гемодинамических функций транспорта крови к тканям, т. е. удовлетворения метаболической потребности тканей в кислороде.

Выводы:

1. У квалифицированных конькобежцев в условиях низкогорья экономную аэробную работоспособность наряду с основными кардиореспираторными показателями в значительной мере определяют оптимальные сосудистые перераспределительные реакции, эффективно осу-

ществляющие транспортировку кислорода к работающим мышцам. В среднегорье как потребление кислорода, так и кровоснабжение конечностей при физических нагрузках главным образом зависит от функциональных возможностей сердца, повышения минутного объема крови и дыхания.

2. При выполнении мышечной работы большой и умеренной интенсивности в условиях гипоксии кровоток в активных конечностях снижается, а в неактивных увеличивается по сравнению с исходным уровнем. Это приводит к

увеличению кислородной потребности, которая удовлетворяется в этих условиях преимущественно за счет увеличения минутного объема крови в легочной вентиляции.

3. В условиях пониженного парциального давления кислорода у квалифицированных конькобежцев предельная аэробная работоспособность лимитируется нарушением перераспределительных реакций регионарного кровотока, что сопровождается уменьшением функциональных возможностей миокарда: минутный объем дыхания при этом не снижается.

Таблица

Динамика основных кардиореспираторных показателей, артерио-венозной разницы по O₂ и кровотока конечностей у квалифицированных конькобежцев в низкогорье и среднегорье

СОВРЕМЕННЫЕ ПРИНЦИПЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СЕРДЦА КОНЬКОБЕЖЦЕВ

Принятая методика подготовки квалифицированных конькобежцев предусматривает разностороннее развитие организма, всех его функциональных систем, обеспечивающих высокую работоспособность спортсмена. Методически правильно организованная и систематически контролируемая тренером-педагогом и спортивным врачом подготовка конькобежцев приводит к изменениям в сердечно-сосудистой системе, повышающим ее функциональный резерв и физическую работоспособность спорт-

смена. У конькобежцев в процессе тренировки формируется так называемое «спортивное.» сердце, способствующее проявлению долговременной адаптационной реакции, обеспечивающей ранее не достижимую по своей интенсивности физическую работу. Оно характеризует состояние сердечно-сосудистой системы у конькобежцев при ее эффективном приспособлении к требованиям систематической интенсивной тренировочной и соревновательной нагрузки.