2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ І. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Сучасні уявлення про структурно-функціональні зміни серця при фізичних навантаженнях

1.2 Особливості структури та вікового розвитку фізичної працездатності

РОЗДІЛ ІІ. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Об'єкти дослідження

2.2 Методи дослідження

РОЗДІЛ ІІІ. ФУНКЦІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ І АДАПТАЦІЯ ОРГАНІЗМУ ЮНАКІВ ТА МОЛОДІ ПРИ ЦИКЛІЧНИХ ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕННЯХ

3.1 Особливості фізичного розвитку та фізичної працездатності людей молодого віку при циклічних фізичних навантаженнях

3.2 Адаптаційні реакції серцево-судинної системи на фізичні навантаження за даними електрокардіографії

3.3 Ехокардіографічні дослідження центральної гемодинаміки та морфометричних показників серця при циклічних фізичних навантаженнях

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

1.1 Сучасні уявлення про структурно-функціональні зміни серця при фізичних навантаженнях

Значне поширення серцево-судинних захворювань і пошук ефективних способів боротьби з ними обумовлює неабиякий інтерес морфологів, фізіологів і біологів до вивчення серця у людей і експериментальних тварин при фізичних навантаженнях [29].

Як відомо, саме системі кровообігу і, насамперед, серцю належить ведуча роль в забезпеченні повноцінної працездатності організму при фізичних навантаженнях [14]. Серце являє собою центральний орган гемоциркуляції, який одним із перших реагує на вплив зовнішнього та зміни внутрішнього середовища [30].

Регулярні фізичні тренування призводять до характерних змін в частинах серця, фізіологічне збільшення якого є однією із самих помітних адаптаційних реакцій на посилені умови його функціонування [23; 61]. Зміни форми і розмірів серця внаслідок фізичних тренувань назвали спортивним серцем. Термін “спортивне серце” з плином часу набував різного значення. В той час, як одні автори вкладали в нього, безумовно, патологічний зміст, інші взагалі не визнавали правомірність існування такого терміну і говорили про “серце спортсмена”, яке володіє значною можливістю пристосування до великих фізичних навантажень. Н.Д. Граєвська [33] вказує, що Є. Засецький (1899) і Kulbs (1906) експериментально довели можливість розвитку фізіологічно збільшеного серця під впливом фізичних навантажень без його уражень.

Пізніше цей термін використовувався для позначення того ж самого явища - збільшення серця внаслідок дії спорту, однак це явище рахувалось доказом патологічної реакції і деякі дослідники називали цим терміном серце, пошкоджене спортивною діяльністю. На даному етапі більшість авторів схиляються до думки, що терміном “спортивне серце” справедливо позначати всі фізіологічні зміни кровообігу, викликані спортивними тренуваннями. В цьому значенні його розумів Г.Ф. Ланг [50], який виділив два варіанти “ спортивного серця” - фізіологічний та патологічний, причому перехід від одного варіанту до іншого досить часто може проходити поступово і непомітно для спортсмена. Вказаних поглядів дотримується більшість сучасних дослідників [14; 32; 36; 38].

Масове поширення хвороб кровообігу розглядається як наслідок самого способу життя цивілізованої людини. Розвиток технічного прогресу викликає зменшення фізичної активності в процесі виробничої діяльності людини. На сьогоднішній день гіподинамія стає одним з провідних факторів, який негативно впливає як на здоров'я людини в цілому, так і на стан серцево -судинної системи зокрема. Не дивлячись на те, що терапія хвороб кровообігу дуже ускладнилась, одночасно вияснилось, що найбільш ефективною була б цілеспрямована і дійова профілактика цих хвороб. Саме регулярні фізичні вправи рекомендуються як важливий профілактичний засіб в боротьбі з гіподинамією.

J. Morris (1958) одним з перших прийшов до висновку, що в осіб, які займаються фізичною працею, рідше спостерігається розвиток коронарної хвороби. K. Rodahl (1970) вказує, що ризик смерті від коронарної хвороби у фізично неактивних людей в 2 -3 рази більший, ніж в активних. Н.М.Амосов [3] приводить такий факт, що ще в 18 ст. французький лікар Тіссо говорив, що “рухова діяльність може своєю дією замінити будь-який медикаментозний засіб, але всі лікувальні засоби світу не можуть замінити дію руху.” В 20 ст. - столітті гіподинамії і епідемії серцево-судинних захворювань - ці слова звучать ще більш впевненіше.

З року в рік все більша кількість людей компенсують недостачу фізичної активності на роботі регулярними заняттями фізкультурою, спортом. Фізична активність необхідна в любому віці, але чим людина старша, тим вона для неї важливіша. З віком втрачається значна кількість резервів організму і ті, які залишились, потрібно максимально активізувати [28; 64; 66].

Таким чином, фізичні навантаження стають одним із найважливіших способів підвищення фізичної працездатності населення, і фактором, який зміцнює здоров'я людини. Тому широке впровадження в практику нових методів дослідження було б своєчасним для повноцінної та адекватної оцінки функціонального стану серцево - судинної системи зокрема, і організму людини в цілому [3; 24; 65].

Немає ніякого сумніву в тому, що спорт і здоров'я - це, по суті справи, синоніми, і що фізичні навантаження не можуть і не повинні бути причиною виникнення будь-яких захворювань внутрішніх органів. Але сучасний спорт характеризується високими вимогами, виконання яких вимагає інтенсивних фізичних тренувань і емоційних напружень. Все це, а також неправильно організовані заняття спортом, нераціональна методика тренування, яка сприяє виникненню перенапруження і перенавантаження, відсутність правильного режиму може призвести до розвитку різних передпатологічних та патологічних процесів [17; 32; 38].

Серцева діяльність у спортсменів відрізняється рядом характерних особливостей від роботи серця у практично здорових людей, які не займаються спортом. Ці відмінності виникають в ході довготривалої адаптації системи кровообігу до систематичних фізичних навантажень. При цьому особливості діяльності серця спортсменів зберігаються як в стані спокою, так і в умовах м'язової роботи. В останньому випадку серце спортсмена працює більш продуктивно і, що особливо важливо, більш раціонально, ніж серце нетренованої людини [9; 13; 56].

Ф.З. Меерсон [51] вказує на переваги тренованого організму: він може виконувати роботу такої тривалості і інтенсивності, яка не під силу нетренованому організму; він відрізняється більш економним функціонуванням фізіологічних систем в спокої та при помірних фізичних навантаженнях і здатністю досягати при максимальних навантаженнях такого високого рівня функціонування цих систем, який недосяжний для нетренованого організму. Такий досконалий рівень і високі потенційні можливості функціонування тренованого організму в цілому, і системи кровообігу зокрема, можливі завдяки характерним ознакам, які виникають в “спортивному серці”.

Наявність у спортсменів синусової брадикардії відмічена багатьма дослідниками [8; 19; 20; 21]. Вони вказують, що виникнення брадикардії пояснюється зрушеннями в стані вегетативної нервової системи в сторону переважання тонуса вагуса, яке наступає під впливом систематичних тренувань. А.Г. Дембо [36] наголошує, що брадикардія тільки тоді може розцінюватись як прояв високої тренованості, коли вона поєднується з ростом спортивних результатів. Якщо цього немає, то така брадикардія - наслідок перевтоми.

Ще одна фізіологічна особливість системи кровообігу спортсменів - зменшення хвилинного об'єму кровообігу. Ця ознака “спортивного серця” спостерігається при адаптації до фізичних навантажень на витривалість (бігуни на середні і довгі дистанції, марафонці, лижники, плавці і ін.). При цьому значне збільшення числа мітохондрій в скелетних м'язах призводить до того, що як в спокої, так і при навантаженнях мускулатура із кожного літра принесеної крові засвоює більшу, ніж в нетренованому організмі, долю кисню. В результаті цього надмірне збільшення хвилинного об'єму серця стає зайвим і організм забезпечує економність функціонування кровообігу [1; 36].

С.Г. Казьмин та співавт. [42], Е.В. Земцовский [38], А.Г. Дембо [36] приводять і інші ознаки фізіологічно спортивного серця, які спостерігаються у спортсменів, що розвивають витривалість: розвиток помірної гіпертрофії міокарда і розширення камер серця; абсолютне та відносне зростання резидуального об'єму крові, яке дозволяє збільшити систолічний об'єм ще до того, як буде зростати венозний притік крові до серця під час навантаження; збільшення часу кровотоку, яке забезпечує краще засвоєння кисню клітинами організму; розвиток гіпотонії. А.Г.Дембо [36] зазначає, що крім фізіологічної гіпотонії зустрічаються і її патологічні форми, тому перед тим як рахувати її проявом високої тренованості у спортсмена, необхідно провести детальне клінічне обстеження.

Н.Д. Граєвська [33] пише, що систематична фізична активність, створюючи парасимпатичну настройку організму, понижує рівень гемодинаміки в спокої і покращує умови трофіки міокарда. Причому, при невеликих навантаженнях наступає вегетативна перебудова тільки необхідних морфологічних показників і чіткого підвищення працездатності ще не спостерігається. Лише із збільшенням інтенсивності і тривалості навантажень розвивається економізація кровотоку, а завдяки чітким посиленням вагусних впливів на серце підвищується працездатність. Тільки при систематичному використанні в тренуванні великих фізичних навантажень наступає виражене збільшення працездатності серця.

Соціальний інтерес представляє аналіз процесу адаптації серця при спортивних тренуваннях. Вивчення структурних і функціональних змін апарату кровообігу під впливом фізичних тренувань має значення не тільки для фізіології спорту і спортивної медицини, але й носить загально-фізіологічний інтерес [9; 22; 34].

Вже давно відомо, що маса і об'єм серця під впливом тренувань збільшуються. У спортсменів зростання розмірів серця вперше відмітив Henschen (1898), який оцінив цей факт як доказ несприятливого впливу спорту на серцеву діяльність. Цю думку підтримували патологи і клініцисти в кінці 19 і на початку 20 століть, в роботах яких червоною ниткою проходить ствердження про неблагоприємний вплив занять спортом на серце.

Г.Ф. Ланг в 1938 році вказав на те, що тільки надмірне м'язове напруження рано чи пізно викликає патологічні зміни в міокарді, внаслідок чого може навіть розвинутись недостатність кровообігу. Найбільш відповідним істинному положенню речей є його концепція про фізіологічне і патологічне “спортивне серце”, або, за його словами, про спортивну систему кровообігу. Основною ознакою переходу фізіологічно спортивного серця в патологічне він вважав істотне збільшення його об'єму; тут слід нагадати, що тільки при досягненні серцем певного великого розміру працездатність його буде знижуватись [36; 59; 71; 72].

Отже, в багаточисленних експериментальних дослідженнях і спостереженнях було встановлено, що під впливом інтенсивної м'язової діяльності помірно збільшується об'єм серця [5; 25; 26].

Відомо, що розміри серця людини залежать від багатьох факторів, зокрема, від маси тіла і росту, фізичної активності. Розміри серця у спортсменів теж залежать від багатьох чинників, і чи не основний з них - направленість тренувального процесу [18; 36; 49; 58].

Всяке збільшення вимог до серця обумовлене або зростанням притоку крові до нього, або збільшенням опору вигнанню крові в аорту і легеневу артерію. А.Г. Дембо і співавт. [36] пишуть, що в першому випадку гіперфункція здійснюється шляхом збільшення хвилинного об'єму крові (ХОК) і амплітуди серцевих скорочень. Це так звана ізотонічна гіперфункція [50]. Вона енергетично економна. При цій гіперфункції розвивається невелика гіпертрофія міокарда, яка поєднується з дилятацією його порожнин, що і призводить до підвищення ефективності роботи серця. В другому випадку збільшується систолічна напруга, підвищується тиск в шлуночках серця. Це - ізометрична гіперфункція. Вона енергетично неекономна і призводить до вираженої гіпертрофії міокарда і невеликої дилятації порожнин серця [52]. В.І. Ільницький і співавт. [39] вказують, що у спортсменів, які розвивають швидкість, силу і витривалість, розвивається функціональна гіперфункція серця, яка проходить в ізотонічному та ізометричному режимах, причому у спортсменів, які розвивають загальну витривалість, переважає ізотонічний, тобто більш ефективний тип гіперфункції.

С.В. Хрущев [70] пов'язує збільшення об'єму серця у спортсменів з розширенням порожнин серця ( його дилятацією ), розвитком гіпертрофії серцевого м'яза, або з поєднанням першого і другого.

Розширення серця морфологи ділять на тоногенне і міогенне. Тоногенне розширення має активний характер і в функціональному відношенні відповідає періодові компенсації; загальноприйнято, що тоногенно розширений серцевий м'яз здатний ще при навантаженні збільшувати хвилинний об'єм. Міогенна дилятація виникає при розслабленні, перевтомленні міокарда і в функціональному відношенні збігається з декомпенсацією серця.

Розширення камер серця у спортсменів має, в основному, тоногенний характер. Обгрунтовано пов'язати процес збільшення просторових характеристик міокарда із змінами його діастолічного тонусу. Під впливом тренувань ваго-симпатична рівновага зміщується в сторону переважання парасимпатичного відділу [3; 33; 69]. В результаті понижується діастолічний тонус міокарда і досягається більш повне його розслаблення в умовах спокою. Внаслідок цього зростає діастолічна ємкість шлуночків (на 5-10 %). Релаксацію міокарда у спортсменів можна рахувати пусковим механізмом в розвитку дилятації серця [71].

Дилятація, як правило, комбінується з гіпертрофією серцевого м'яза. Гіпертрофія - універсальна біологічна реакція, завдяки якій забезпечується адаптація до нових, ускладнених умов функціонування органів і тканин [51; 55].

Коли інтенсивність функціонування кожного скоротливого елемента (кардіоміоцита) підвищена, активізується генетичний апарат клітин міокарда і в результаті збільшується синтез білка і нуклеїнових кислот, і, відповідно, зростає маса м'язового волокна - розвивається гіпертрофія міокарда [60].

Проблема оцінки гіпертрофії міокарда і збільшення серця у спортсменів - одне з найбільш старих завдань спортивної медицини [46].

В умовах цілісного організму згадані раніше ізотонічна і ізометрична гіперфункції зустрічаються, як правило, одночасно, проте одна із них частіше переважає, що і визначає ступінь гіпертрофії камер серця. В залежності від того, чи комбінується гіпертрофія серця з розширенням його порожнин, її ділять на концентричну і ексцентричну. Якщо гіпертрофія розвивається без дилятації, то її прийнято називати концентричною, а якщо з дилятацією, то ексцентричною. При цьому багато дослідників ексцентричну форму гіпертрофії розглядають як наслідок перевантаження серця збільшеним об'ємом крові, а концентричну - як наслідок перевантаження підвищеним тиском крові, причому вони проводять паралель між фізичними навантаженнями на витривалість і ексцентричним типом гіпертрофії (навантаження об'ємом), а також між статичними навантаженнями, які супроводжуються підвищенням кров'яного тиску і концентричним типом гіпертрофії ( навантаження опором ).

Отже, фізичні навантаження різноманітного характеру в більшості випадків викликають суттєву структурну перебудову частин серцевого м'яза. При цьому виникають різні варіанти гіпертрофії відділів серця, які залежать від направленості тренувального процесу.

Н.Д. Граєвська [32] вперше проаналізувала секційні дані по визначенню загальної маси серця, його довжини, ширини, товщини лівого і правого шлуночків у 39 кваліфікованих спортсменів різних спеціальностей, які загинули внаслідок травм. При цьому гіпертрофію обох шлуночків серця виявлено у всіх випадках, причому збільшення маси лівого шлуночка переважало в порівнянні з правим.

Різноманітні по інтенсивності і витривалості програми фізичних вправ викликають різну ступінь збільшення маси правого і лівого шлуночків. Цю обставину слід враховувати при порівнянні кількісних даних, отриманих різними авторами.

Думки, що у спортсменів збільшена порожнина лівого шлуночка, дотримується більшість дослідників [11; 36; 37; 40], при цьому встановлюється прямий зв'язок між величиною “спортивного серця”, його працездатністю і ростом функціональних резервів [32; 42; 46].

Р. Anvensa etl al. при помірному фізичному навантаженні виявили переважне збільшення маси правого шлуночка. J. Keul et al. зазначає, що фізичне тренування викликає збільшення навантаження на серце, в цьому випадку обидва шлуночки повинні виконувати однакову додаткову роботу. Однак, якщо початковим стимулом є об'ємне навантаження, то більша діастолічна напруга буде припадати на одиницю об'єму правого шлуночка. Цією обставиною автор пояснює більш виражену гіпертрофію міокарда правого шлуночка серця в умовах фізичного навантаження. E.J. Van Liere et al. виявили приблизно однакову ступінь гіпертрофії правого і лівого шлуночків у експериментальних тварин при інтенсивних фізичних тренуваннях. М. Galderisi et al., при подібних умовах досліду фіксували збільшення абсолютної маси серця на 18%, при цьому маса лівого шлуночка зростала на 21%.

Н.А. Агаджанян і співавт. [4] вказують, що тільки у спортсменів, які тренують витривалість, помірно збільшується маса міокарда і кінцево-діастолічний об'єм лівого шлуночка серця.

Як видно з вищенаведених фактів, серед дослідників немає єдиної думки щодо ступеня гіпертрофії правого і лівого шлуночків при фізичних навантаженнях, причому в різних авторів зустрічаються майже протилежні погляди. Це свідчить про необхідність та доцільність вивчення даної проблеми.

Г.С. Козупіца і співавт. [47] дослідили перебудову частин міокарда на різних етапах довготривалої адаптації до фізичних навантажень. Вони виявили, що на початковому етапі порожнина лівого шлуночка розширюється швидше, ніж збільшується маса серцевого м'яза. Через деякий час, на рівні високої адаптації, збільшення маси міокарда починає випереджати динаміку дилятації порожнини лівого шлуночка. На етапі максимальної адаптації морфологічна перебудова серця закінчується. Н.А. Агаджанян і співавт. [4] зазначають, що досягнення високого рівня майстерності в спорті, і, зокрема, покращення спортивних результатів до рівня міжнародних, можливе без додаткового росту маси серцевого м'яза і інколи навіть з її зменшенням.

Разом з тим, в доступній літературі є мало даних про структурні зміни передсердь при фізичних навантаженнях. В процесі довготривалої адаптації до фізичних тренувань передсердя і шлуночки піддаються гіпертрофії не в однаковій мірі. Зокрема, А.С. Чінкін [73] вказує, що маса передсердь при однакових режимах навантажень збільшується більш значніше ніж маса шлуночків. Причому, переважаюча гіпертрофія передсердь в значній мірі обумовлена, на думку автора, тим, що вони відрізняються більшою ніж шлуночки чутливістю до різноманітних впливів.

Знання структурно - функціональних особливостей спортивного серця важливо необхідні. Сьогодні гіпертрофія міокарда у спортсменів розглядається як стадійний процес. При цьому розрізняють три стадії гіпертрофії: фізіологічну, перехідну і патологічну. Надзвичайно суттєвим на сьогодні є твердження Г.Ф. Ланга (1938) про те, що перехід від фізіологічного - “спортивного серця” до патологічного і розвиток недостатності серця відбуваються поступово і непомітно для спортсмена. Кожний лікар повинен чітко уявляти, що гіпертрофія серця містить в собі передумови патології. Тому правильна клінічна оцінка даних, отриманих при вивченні серцево-судинної системи спортсмена, є основою не тільки для вирішення питання про стан тренованості, але й для ранньої діагностики різних передпатологічних і патологічних станів [25; 31; 47]. Захворювання серця у спортсменів, в основному, викликані неправильно організованими і нераціональними тренуваннями, які сприяють виникненню перевантаження і перенапруження. Перенавантаження не обов'язково викликаються великим та інтенсивним фізичним навантаженням. Під перенапруженням і перенавантаженням слід розуміти стан, який виникає при виконанні м'язової роботи, яка перевищує можливості даної особи в момент її виконання. При цьому може розвинутись гостра серцева недостатність. Отже, одне і те ж фізичне навантаження може бути як надмірним, так і недостатнім не тільки в різних людей, але і в однієї і тієї ж особи, в залежності від стану її тренованості на даний момент. Тому особливу цікавість представляють індивідуальні особливості адаптації серця до систематичних фізичних навантажень [15; 36; 41].

Таким чином, в літературі є немало робіт, присвячених адаптаційним змінам в частинах серцевого м'яза спортсменів. Ці питання неодноразово обговорювались на наукових конференціях, з'їздах, симпозіумах, на сторінках спортивних і медичних журналів, тематичних збірників, але у вирішенні більшості з них до сьогоднішнього дня не існує єдиної думки.

1.2 Особливості структури та вікового розвитку фізичної працездатності

У поняття "фізична працездатність" вкладається різне по своєму змісту значення. Так, у ряді джерел вживають вираз "працездатність як здатність до фізичної праці", "функціональна здатність", "фізична витривалість" і т.д. [44]. Найчастіше терміном "фізична працездатність" позначається, на думку И.В. Аулик (1990), потенційна здатність людини виявляти максимум фізичного зусилля в статичній, динамічній чи змішаній роботі.

При цьому И.В. Аулик (1990) підкреслює, що без даних про фізичну працездатність досліджуваних осіб немає можливості судити про стан здоров'я, про загальний фізичний розвиток.

Зрозуміло, кількісне визначення фізичної працездатності, насамперед, необхідне при організації фізичного виховання дітей і підлітків різних віково-статевих груп, при відборі, плануванні і прогнозуванні учбово-тренувальних навантажень спортсменів.

Вважається, що фізична працездатність залежить від морфологічного і функціонального стану різних систем організму. У зв'язку з цим розрізняють ергометричні і фізіологічні показники фізичної працездатності. Для оцінки працездатності при руховому тестуванні в практиці спортивної фізіології звичайно використовується сукупність цих показників, тобто результат проробленої роботи і ціна адаптації організму до даного навантаження.

З вищесказаного випливає, що "фізична працездатність" - поняття комплексне. До компонентів комплексного механізму фізичної працездатності, відповідно до запропонованої схеми И.В. Аулик і С.Б. Тихвинского, Я.Н. Бобко (1991), відносяться: статура (тілобудова) і aнтропометричні показники: потужність, ємність і ефективність механізмів енергопродукції аеробним і анаеробним шляхом; сила і витривалість м'язів. Сюди ж вони відносять і стан ендокринної системи. Відповідно до досліджень С.Б. Тихвинского і Я.Н. Бобко (1991), корекція між окремими факторами варіює в широких межах. На думку даних авторів, безсумнівний вплив на фізичну працездатність справляє і самопочуття людини, її стан здоров'я, опірність по відношенню до ушкоджуючих факторів. Безперечно і те, що максимальний прояв фізичної працездатності значною мірою залежить від мотивації індивідуума. Невипадково, саме в підлітковому віці в результаті фізичного перенавантаження падає фізична працездатність на фоні погіршення самопочуття і стану здоров'я, втрати мотивації до занять спортом.

Однак більшість фахівців розглядають фізичну працездатність у більш вузькому змісті як функціональний стан кардіореспіраторної системи [43; 68; 70]. Подібна концепція також цілком виправдана, тому що в принципі саме кардіореспіраторна система забезпечує фізичну працездатність і в певній степені лімітує її, оскільки неможливо безмежно збільшувати хвилинний об'єм кровообігу і хвилинний об'єм дихання. Дані Ф.З. Меерсона (1973) показують, що реакції термінової і довгострокової адаптації особливо чітко прослідковуються в змінах функціонального стану насамперед серцево-судинної системи. Тому при масових дослідженнях часто обмежуються визначенням потужності фізичного навантаження при досягненні частоти серцевих скорочень 170 ударів за хвилину (показник PWC₁₇₀), або визначенням максимуму аеробної потужності (МСК), що цілком обґрунтовано прийнято вважати головним фактором фізичної працездатності.

Разом з тим, не знайдений істотний зв'язок між працездатністю висококваліфікованих спортсменів і МСК. Відомо також, що спортсмени з близькими і навіть однаковими величинами МСК показують широку варіабельність у станах на стаєрських дистанціях. З іншого боку, за даними В.Л. Карпмана (1984), величини PWC₁₇₀ у гімнастів високої кваліфікації коливаються в тих же межах, що й у нетренованих, але це не означає, що фізична працездатність у них однакова.

Математичний аналіз показав, що в процесі адаптації до фізичних навантажень аеробні можливості вдосконалюються в послідовному “освоєнні” різних категорій резервів дихальної системи: потужності, мобілізаційної властивості та ефективності-економності на рівні середніх величин аеробних можливостей (до 60 мл/кг хв). Домінуюче значення має підвищення потужності дихальної системи. В подальшому роль резервів потужності дихальної системи знижується, хоча вентиляційні можливості легень, особливо підтримка ними високих величин хвилинного об'єму дихання на рівні МСК, ще зростає. Високий рівень аеробних можливостей (до 75 мл/кг хв) характеризується підвищенням резервів мобілізаційної властивості (підвищення відношення величини дихального об'єму до життєвої величини легень до 50% і відношення величини вентиляції на рівні МСК до максимальної вентиляції легень до 70-75%).

Отже, тренований організм використовує досягнуті раніше резерви потужності більшою мірою, ніж менш підготовлений. Ці резерви зберігають своє значення і при дуже великих величинах МСК, однак на цьому стані найбільш характерною ознакою є мобілізація резервів ефективності, що веде до подальшого вдосконалення аеробних можливостей, підвищення їх ККД [63].

Життєва ємність легень (ЖЄЛ) - максимальний об'єм повітря який можна вдихнути після спокійного видиху. Величина ЖЄЛ у дітей і підлітків залежить від віку, статі, росту, обхвату грудей, ступеня фізичної тренованості. Найбільших величин ЖЄЛ досягає до 25-30 років. Між величиною ЖЄЛ і МСК існує досить тісний корелятивний зв'язок [44].

Підсумовуючи сказане, на нашу думку МСК і PWC₁₇₀ поряд з іншими факторами в багатокомпонентній структурі фізичної працездатності спортсмена є лише складовою її частиною, тоді як остаточний висновок про рівень фізичної працездатності можна зробити тільки після комплексної оцінки всіх складових її компонентів При цьому ми розділяємо точку зору И.В. Аулик (1990), що чим більша кількість врахованих факторів, тим точніше буде уявлення про працездатність обстежуваного. На думку С.В. Хрущева (1977), при масовому обстеженні юних спортсменів як мінімум повинні проводитися антропометрія, вимір максимуму аеробної потужності і м'язової сили, визначення PWC₁₇₀. Тут же варто додати, що доцільно розширити комплексну програму обстеження стосовно даного мінімуму, зокрема, ввівши визначення додаткових показників працездатності, наприклад, функціональні проби серцево-судинної системи, тестування швидкісних і швидкісно-силових якостей, загальної витривалості.

Звичайно, у першу чергу варто вимірювати ознаки, що закладені в модельній характеристиці спортсмена конкретного виду спорту і мають найбільше значення для досягнення високого спортивного результату, наприклад, довжина тіла і сила м'язів кисті рук в баскетболі, або ж аеробна й анаеробна продуктивність, швидкісно-силові якості і витривалість у футболі і т.д. Але при цьому обстеження все ж таки повинне проходити за повною схемою. Лише тільки в цьому випадку, на нашу думку, можна одержати об'єктивну характеристику працездатності і тренованості юних спортсменів у кожному конкретному випадку.

И.В. Аулик (1990) вважає, що фактори, що визначають фізичну працездатність і тренованість, частково збігаються. Це відноситься, насамперед, до аеробної й анаеробної продуктивності, силі м'язів, стану здоров'я і т.д. Однак, на думку В.С. Фарфеля (1975), у кожному конкретному виді спорту визначальну вагу має один з так званих аспектів тренованості: педагогічний (техніка спортивних вправ і змагальна так тика); психологічний (психічний стан спортсменів, їхня сумісність у команді, мотивація); медичний (морфофункціональний стан основних фізіологічних систем організму). Однак, в даному випадку можуть виникати принципові заперечення оцінки стану тренованості лише тільки по одному з вищезгаданих аспектів. Незаперечний залишається факт, що певну вагу в конкретних видах спорту мають педагогічний і психологічний аспекти тренованості. Поряд з цим необхідно підкреслити, що визначальною основою резервних можливостей організму, його кінцевого корисного адаптивного результату в будь-якому виді спорту все-таки є морфофункціональні передумови, тобто матеріальний субстрат. Тому в наших дослідженнях зроблений основний акцент на медико-біологічному аспекті дослідження фізичної працездатності і тренованості. У спортивній фізіології це найчастіше позначається як дослідження фізичної підготовленості.

Встановлено, що з віком працездатність зростає як у дітей, що займаються спортом, так і не спортсменів. Однак приріст за рік показників фізичної працездатності неоднаковий, він вищий у спортсменів в порівнянні з не спортсменами.

Крім того, у дітей одного календарного віку, але різного рівня біологічної зрілості не тільки відрізняються абсолютні і відносні показники тесту PWC₁₇₀, але й спостерігаються більш високі їх прирости у акселератів. Тому для відбору та прогнозування в дитячому спорті важливо враховувати співвідношення приросту морфологічних та функціональних показників, які характеризують фізичну працездатність [16].

Велоергометричні дослідження фізичної працездатності показують, що організм дітей та підлітків добре адаптується до фізичних навантажень зростаючої потужності. Кількісні показники фізичної працездатності у хлопчиків та юнаків підвищуються з віком. Це підвищення носить поступовий, але нерівномірний характер, найбільше підвищуючись в 16 та 17 років (на 23%) і менше в 13 років (на 8%) [6].

Безперечно, при оцінці рівня фізичної підготовленості всі показники повинні бути зіставлені з відповідними віковими нормативами. Без цього, а також без знання критеріїв адаптації (Л.Е. Любомирский, 1991) просто неможливо оцінити характер поточних змін, що відбуваються в організмі під впливом м'язової діяльності, побудувати модель онтогенетичного розвитку в умовах розширеного рухового режиму, прогнозувати можливі порушення в стані здоров'я і вносити відповідну корекцію в режим спортивних тренувань.

РОЗДІЛ ІІ. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Об'єкти дослідження

Для дослідження ми обрали практично здорових людей 14-22 років, спортсменів циклічного виду спорту (веслування на байдарках), тренувальний процес яких направлений перш за все на розвиток витривалості. Крім того, було досліджено контрольну групу, практично здорових осіб цієї ж вікової групи.

Відповідно до мети роботи, яка передбачала вивчення особливостей прояву антропометричних та функціональних показників у підлітків та молоді, крім групи спортсменів веслування на байдарках (ДЮСШ „Колос”), які використовують циклічні фізичні навантаження, направлені на витривалість (n = 45), були сформовані контрольні групи підлітків у загальноосвітніх школах м. Луцька та студентів Луцького інституту розвитку людини Університету „Україна” (n = 50). В експериментальній та контрольній групах був проведений розподіл за статевими ознаками.

2.2 Методи дослідження

Для вивчення стану і змін серцево-судинної системи при циклічних фізичних навантаженнях використовувалися наступні методи дослідження: динамічний контроль за частотою серцевих скорочень, артеріальним тиском, електрокардіограмою (ЕКГ), ехокардіографія (ЕхоКГ), визначали фізичну працездатність та максимальне споживання кисню.

Реєстрація електрокардіограми (ЕКГ) проводилася за допомогою

електрокардіографа ЕКГ «Поли-Спектр-12». Електрокардіограму реєстрували у грудних відведеннях по Небу-Бутченко. Аналізувалися такі показники ЕКГ: інтервали R-R, P-Q, Q-T, S-T, шлуночковий комплекс QRS до та після дозованих навантажень.

Дозовані фізичні навантаження в наших дослідженнях виконувалися на велоергометрі «Corival» в положенні сидячи. Сидіння велоергометра встановлювали на такому рівні, щоб у нижньому положенні педалі нога досліджуваного була повністю випрямлена в колінному суглобі. Виконувалося два навантаження по 5 хв кожне, з інтервалом між ними 3 хв. Частота педалювання контролювалася тахометром і становила 60 об.·хв^-1. Розрахунок потужності першого і другого навантажень здійснювали з урахуванням маси тіла. Перше навантаження з розрахунку 1 Вт (6 кгм·хв^-1) на 1 кг маси тіла, а друге - 2 Вт (12 кгм ·хв^-1) на 1 кг маси тіла. У кінці першого і другого навантаження методом електрокардіографії реєструвалася ЧСС, при цьому датчики були розташовані за методом Небо-Бутченко. У кінці п'ятої хвилини при першому навантаженні ЧСС становила 100-120 уд·хв^-1, а при другому 140-160 уд·хв^-1.

Наступні дослідження проводили за допомогою ехокардіографа Вrjuel&Kjal в М-режимі. Цей режим забезпечує реєстрацію зміни структур серця в реальному часі. Зображення формується з безперервним розгортанням у часі і одночасно з розгортанням за глибиною.

Цим методом ми вивчали наступні показники; кінцево-діастолічний розмір, кінцево-систолічний розмір, кінцево-діастолічний об'єм, кінцево-систолічний об'єм, ударний об'єм, хвилинний об'єм кровотоку, фракцію викиду, ступінь скорочення передньо-заднього розміру лівого шлуночка в систолі, ударний індекс, серцевий індекс, масу міокарда лівого шлуночка, задню стінку лівого шлуночка, між шлункову перетинку в діастолі.

Статистичну обробку даних здійснювали методами варіаційної статистики за допомогою комп'ютерної програми STATISTIKA. Вірогідність різниці між контрольними і піддослідними групами оцінювали за t - критерієм Ст'юдента. Вірогідною вважали різницю між порівнюваними серіями досліду при р < 0,05.

РОЗДІЛ ІІІ. ФУНКЦІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ І АДАПТАЦІЯ ОРГАНІЗМУ ЮНАКІВ ТА МОЛОДІ ПРИ ЦИКЛІЧНИХ ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕННЯХ

3.1 Особливості фізичного розвитку та фізичної працездатності людей молодого віку при циклічних фізичних навантаженнях

Отримані при проведенні антропометричних досліджень людей молодого віку дані показують, що під впливом фізичних тренувань різної інтенсивності та циклічності суттєво змінюються та поліпшуються функції органів і систем, що найчастіше призводить до виражених позитивних змін у стані фізичного та психічного здоров'я. Наші дослідження антропометричних характеристик молоді при циклічних фізичних навантаженнях багато в чому підтвердили відомі літературні дані, але були відміченні і суттєві особливості (табл. 3.1), які підтвердженні на репрезентативній вибірці. Дослідження проводилися на 45 спортсменах веслувальниках (25 чоловіків та 20 жінок ) і в контролі на 50 особах (28 - чоловіки та 22 - жінок), які не займаються спортом. спортсмен серце онтогенез тренувальний

При цьому ми враховували, що фізичний розвиток дівчат та юнаків має свої особливості. Параметри тіла людини (довжина і маса тіла) в значній мірі генетично детерміновані. Проте раціонально організована фізична активність може впливати на їх вікові зміни у широких межах. За допомогою фізичних вправ в значній мірі можна впливати на масу тіла. Але вага у спортсменів збільшується, в основному, не за рахунок жирового компоненту (табл. 3.1), а у осіб, які не займаються спортом, збільшення ваги з віком відбувається в значній мірі за рахунок збільшення кількості жиру. Варто відмітити, що особливо інтенсивний приріст знежиреної маси відзначається у спортсменів -веслувальників: у хлопчиків у віці 14-15 років (табл. 3.1.) і у дівчаток - в 14-15 років. Інтенсивність збільшення маси стає більш вираженою при збільшенні стажу спортивних тренувань у спортсменів веслувальників на байдарках (табл.3.1). Тренування суттєво впливають на організм і чим старший вік і більший спортивний стаж, тим помітніше наступають кількісні зміни ваги тіла під впливом занять спортом.

Таблиця 3.1 Вікова динаміка антропометричних показників зросту, ваги, динамометрія у чоловіків і жінок спортсменів та в контролі

* - р< 0,05; ** - р<0,0І (вірогідність різниці значень між групою спортсменів та в контролі)

При дослідженні антропометричних показників у спортсменів веслувальників та в контролі з'ясували, що ріст, вага та динамометрія правої та лівої руки вірогідно збільшуються, причому закономірно і у віковій динаміці. Достовірна зміна цих значень у спортсменів спостерігається як на перших етапах спортивних навантажень, так і на більш високих рівнях спортивної майстерності. Результати представлених досліджень дозволяють вважати, що більші розміри тіла у спортсменів на відміну від однолітків-неспортсменів спочатку були генетично детерміновані, а потім стали результатом занять спортом і залишалися таким ж внаслідок інтенсивних занять спортом, що підтверджують дані літератури. Як відомо, у пубертатному періоді проходять суттєві зміни фізіологічних функцій, в тому числі і функцій апарату руху і його важливої складової частини - м'язової системи. Максимальний приріст відносної сили (сила на 1кг маси тіла) відмічається до 14-15 років. Саме в цьому віці показники відносної сили м'язів дівчаток значно поступаються відповідним показникам хлопчиків. Досліджуючи вікові зміни м'язової витривалості у дівчаток, що не займаються спортом, ми знайшли, що в період з 14-І5 до 16, 18 років вони вірогідно посилюються, найвищий показник відмічений у дівчат спортсменок 18, 19-22 років.

В процесі вивчення абсолютних показників динамометрії правої та лівої руки встановлено, що кистьова динамометрія виявляє тенденцію до збільшення силових показників із віком у чоловіків спортсменів більшій мірі, ніж у чоловіків контролю. У спортсменів веслувальників чітко простежується збільшення як показників кистьової динамометрії правої руки, так і лівої руки, на відмінну від чоловіків контролю, які не займаються спортом. Ми спостерігали статистично достовірні більші параметри абсолютних показників кистьової динамометрії правої та лівої кисті у спортсменів - веслувальників по відношенню до контролю, як у чоловіків так і у жінок.

Відомо, що життєва ємність легень (ЖЕЛ), як антропометричний показник, в значній мірі залежить від фізичного розвитку, віку, статі, тренованості людини та ін. Наші дослідження показали, що до початку підліткового віку (14-15 років) у дівчаток резервний об'єм повітря складає 23,3 % загальної та 27,7 % життєвої ємності легень, а резервний об'єм повітря юнаків 4-15 років складає 47,4% загальної і 52,6% життєвої ємності легень. З віком резервні об'єми видиху та вдиху відносно загальної ємності легень збільшуються, а дихальний і залишковий об'єми зменшується. В пубертатному періоді з'являються суттєві статеві відмінності ЖЄЛ. ЖЄЛ у дівчаток 14 років помітно менша, ніж у юнаків. Природно, що у дівчат і жінок життєва ємність легень менша, ніж у юнаків і чоловіків. Найбільша величина цих показників досягає до 25-30 років.

Визначення фізичної працездатності спортсменів та контролю за допомогою велоергометричного тесту PWC₁₇₀ показало, що в наших дослідженнях у спортсменів середні показники абсолютної величини навантаження при PWC₁₇₀ складають 1454 кгм/хв, а відносна величина навантаження дорівнює 48,3 кгм /хв· кг у чоловіків, а у жінок спортсменок в свою чергу становить 1074 кгм /хв та відносна величина навантаження 44 кгм/хв· кг. Тест PWC₁₇₀ застосовують для обстеження висококваліфікованих спортсменів, але разом з тим він має своє застосування при вивченні індивідуальної працездатності у новачків та у молодих спортсменів. Максимальне споживанню кисню ми розраховували після визначення величини навантаження при PWC₁₇₀. Існування високої кореляції між величинами МСК і PWC₁₇₀ (коефіцієнт кореляції за даними різних дослідників рівний 0,7-0,9) дозволяє визначити розрахунковим методом МСК. Максимальне споживання кисню відображає максимальну аеробну потужність організму при фізичних навантаженнях. Ця величина характеризує верхню межу доступного організмові рівня окислювальних процесів, максимально підсилених м'язовою роботою.