Моніторинг індивідуальних детермінант фізичної працездатності до субмаксимального навантаження чоловіків різних вікових груп при старінні

Размещено на http://www.allbest.ru

Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка,

Моніторинг індивідуальних детермінант фізичної працездатності до субмаксимального навантаження чоловіків різних вікових груп при старінні

Копко І.Є.

кандидат біологічних наук, доцент

Філь В.М.

кандидат біологічних наук, доцент

У статті представлено моніторинг індивідуальних детермінант фізичної працездатності та адаптації серцево - судинної системи до субмаксимального навантаження чоловіків різних вікових груп при старінні. У експериментальному дослідженні взяло участь 86 чоловіків, а саме: 1-а вікова група: 18-19 років (n=30); 2-а вікова група: 60-71років (n=31); 3-а вікова група: 72-76 років (n= 25). Аналіз результатів дав можливість узагальнити дані науково -медичної літератури у галузі досліджень фізичної працездатності чоловіків похилого віку. Встановлено, що субмаксимальна фізична працездатність у чоловіків вірогідно знижується при старіння.

Проаналізовано, що при біологічному старінні погіршується адаптація серцево -судинної системи до субмаксимального фізичного навантаження. Методом парної кореляції визначено коефіцієнти взаємозв'язку індивідуальних детермінант фізичної працездатності з хронологічним віком, що узгоджуються з результатами інших авторів.

Доведено, що фізична працездатність є інструментом оцінки змін адаптаційних можливостей організму, який відображає кардіоваскулярний аспект здоров'я.

Обґрунтовано, що індивідуальні детермінанти фізичної працездатності необхідні для моделювання толерантності фізичного навантаження, профілактики захворювань серцево -судинної системи, оцінки ефективності для вибору реабілітаційних програм стосовно чоловіків цільових груп.

Ключові слова: чоловіки, фізична працездатність, похилий вік, серцево -судинна система, систолічний тиск, діастолічний тиск, частота серцевих скорочень, фізичні вправи. фізична працездатність навантаження старіння

Kopko I. E., Fil V.M. Monitoring of individual determinants of physical performance to submaximal load of men of different age groups during aging.

The article presents the monitoring of individual determinants of physical capacity of men of different age groups during aging. The purpose of our study was to find out the individual determinants of physical performan ce and adaptation of the cardiovascular system to submaximal physical exertion in men of different age groups. 86 men took part in the experimental study, namely: 1st age group: 18-19 years old (n=30); 2nd age group: 60-71 years old (n=31); 3rd age group: 72-76 years old. (n = 25). Physical capacity was determined according to the generally accepted method with the calculation of the absolute and relative values of PWC170 according to the submaximal age level. It has been established that submaximal physical capacity in men likely decreases with aging. It was analyzed that the adaptation of the cardiovascular system to submaximal physical activity worsens with aging. It has been proven that the quantitative determination of physical capacity for most indicators probably correlates with the age of men, so it can be used to estimate the biological age during aging of the body. The correla tion coefficients of individual determinants of physical working capacity with chronological age were analyzed by the method of pair correlation, namely: abs olute physical working capacity in kgm/min WC1 (r=-0.95), relative physical working capacity in kgm/min/kg WC2 (r= -0.93), and indicators obtained at the height of the submaximal load HR per minute. (r= -0.87), systolic blood pressure in mm Hg. (r=+0.22); diastolic blood pressure in mm Hg (r=+0.28), which are consistent with the results of other authors. It has been proven that physical performance is a tool for assessing changes in the body's adaptive capabilities, which reflects the cardiovascular aspect of health.

It is substantiated that individual determinants of physical capacity are necessary for modeling physical load tolerance, prevention of diseases of the cardiovascular system, evaluation of effectiveness for the selection of rehabilitation programs for men of target groups.

Key words: men, physical performance, old age, cardiovascular system, systolic pressure, diastolic pressure, heart rate, physical exercises.

Постановка проблеми. У світі налічується понад 1 мільярд дорослих людей старше 60 років, і прогнозується, що це число збільшиться до 2 мільярдів до 2050 року [2]. Процес старіння знижує ефективність нервово-м'язової та кардіореспіраторної систем [3, 11, 16], призводить до зниження функціональної спроможності організму, якості життя [8, 9]. Кр ім того, існує зв'язок між низьким рівнем кардіореспіраторної пристосованості та м'язової сили зі смертністю, підсилює важливість ведення практики фізичних вправ для підтримки високого рівня фізичної працездатності у людей похилого віку [8-10].

Рекомендації Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) щодо фізичної активності [6] від 2020 р. рекомендують літнім людям регулярно займатися аеробними навантаженнями. Регулярні фізичні вправи відіграють важливу роль у покращенні різних компонентів фізичної працездатності [1, 5, 7]. Однак, проблема кількісного визначення фізичної працездатності у чолові ків похилого віку та поліпшення інтерпретації результатів дослідження, вдосконалення планування оздоровчого тренувального процесу стосовно цієї цільової групи вивчена недостатньо.

Дослідження проведено згідно плану науково-дослідної роботи кафедри медико-біологічних дисциплін, географії та екології Дрогобицького державного педагогічного університету імені Івана Франка.

Аналіз літературних джерел. Становлять зацікавленість дослідження [9], які вказують на важливість інформування людей похилого віку про норми рухової активності, що можуть попередити маніфестацію низки захворювань. Процеси старіння супроводжуються змінами у багатьох системах і органах осіб літнього віку, що значною мірою відображається на їхній руховій активності. Дослідженнями [8] встановлено, що оптимальна тривалість, потужність та характер фізичних вправ для осіб літнього віку потрібно підбирати відповідно до їх можливих хронічних патологічних станів [8].

В працях науковців [11, 13, 14], доведено, що рівень функціональної працездатності з віком знижується, адаптовані види спорту можуть позитивно вплинути на функціональні можливості людей похилого віку. Згідно з дослідженнями, у цьому контексті фізична працездатність визначена як важливий показник здоров'я людей похилого віку [1, 2].

В останні роки низка досліджень показала тісний зв'язок впливу фізичної активності на уповільнення процесу старіння, а саме: помірні фізичні навантаження покращують функції серцево-дихальної системи, які уражені патологічними процесами [9], можуть позитивно впливати на метаболізм організму [8], підвищують стійкість організму до несприятливих факторів навколишнього середовища [7].

Гакман А. Н. [2], сформулювала концептуально-методологічні положення стосовно рекреаційно-оздоровчої діяльності осіб похилого віку. Оздоровчі ефекти сучасних форм фізичної активності опосередковуються активацією найважливіших функціональних систем організму [12, 13].

Мета статті (постановка завдань): з'ясувати індивідуальні детермінанти фізичної працездатності та адаптації серцево-судинної системи до субмаксимального фізичного навантаження чоловіків різних вікових груп при старінні.

Матеріал та методика досліджень. Дослідження проводились на базі кафедри медико-біологічних дисциплін, географії та екології Дрогобицького державного педагогічного університету імені Івана Франка. У експериментальному дослідженні взяло участь 86 чоловіків, а саме: 1-а вікова група:18-19 років (n=30); 2-а вікова група:60-71 років (n=31); 3-а вікова група: 72-76 років (n=25). Фізична працездатність визначалася за загальноприйнятою методикою [4] з обчисленням абсолютної та відносної величин PWC170 [4] відповідно до субмаксимального вікового рівня.

Отримані дані підлягали математичній та статистичній обробці за допомогою прикладної програми STATISTICA 6.0.

Виклад основного матеріалу дослідження. Проведений аналіз даних літератури виявив зниження функціональних можливостей основних систем організму у чоловіків при старінні, що суттєво обмежує фізичну працездатність, суспільну активність людей [5, 11]. Старіння - це поступовий процес, що характеризується прогресуючим і кумулятивним генералізованим порушенням фізіологічних функцій [15].

Без даних про фізичну працездатність досліджуваних осіб не вдається визначити стан їхнього здоров'я. Тому кількісне визначення необхідне для з'ясування типів реакції серцево-судинної системи на субмаксимальне навантаження цільових груп та визначення межі толерантності до такого виду навантаження. Наводимо аналіз найважливіших одержаних результатів, який свідчить про вірогідне зниження фізичної працездатності при старінні (табл.1).

Таблиця 1

Фізична працездатність у чоловіків різних вікових груп (M±m, n=86)

Примітка.** - р <0,05 0,001

Проведені дослідження показали, що загальна фізична працездатність знизилась у другій та третій віковій групах відповідно на 37,4% і 23,2% порівняно з першою віковою групою. Ці дані свідчать про погіршення адаптації серцево -судинної системи до фізичних навантажень при старінні. При розрахунку фізичної працездатності на кілограм маси тіла, спостерігалась аналогічна закономірність: показник у другій віковій групі знизився до 37,8%, а у третій групі - 23,6 % у порівняні з першою групою. З цих даних випливає, що субмаксимальна працездатність у чоловіків похилого та літнього віку вірогідно знижується.

Очевидно, що чим більше PWC170, тим більшу механічну роботу може виконати людина при оптимальному функціонуванні системи кровообігу. Отже, чим більше PWC170, тим вища фізична працездатність. Абсолютні значення PWC170 знаходяться в прямій залежності від антропометричних показників тіла [4].

Відомо, що індивідуальні детермінанти величин PWC170 визначаються статтю [12], віком [15], спадковістю [1], станом здоров'я [2], рівнем фізичної активності [8, 10, 11] персоналізацією тренувального процесу [7].

Federici A., & Palanca R. (2019) [9], довели що показники PWC 170 - відображають реакцію кардіораспіраторної системи на фізичне навантаження і функціональну спроможність. Старіння призводить до зниження адаптаційних резервів серцево - судинної системи, тому на висоті субмаксимального навантаження у чоловіків 2 -ї, та 3-ї груп спостерігалось зниження частоти серцевих скорочень відповідно на 33,7%, 34,1%, порівняно з першою групою. Приріст частоти серцевих скорочень становив у 1 - й, 2-й, 3-й груп відповідно 110,6%, 57,6%, 45,3% (рис.1).

Рис. 1 Приріст ЧСС на висоті субмаксимального навантаження у чоловіків різних вікових груп,( n=86) %.

Приріст систолічного тиску становив у 1-й, 2-й, 3-й вікових груп відповідно на 41,2%, 21,7%, 21,9% (рис.2).

Рис.2. Приріст показників систолічного тиску на висоті суб-максимального навантаження у чоловіків різних вікових груп, (n=86) %.

Різниці у показниках систолічного тиску на висоті навантаження між 1 -ю та 2-ю віковими групами не спостерігалась. Хоча, можна відмітити лише вірогідно вищі (на 8%) показники систолічного тиску, які спостерігались у 3 -ї вікової групи порівняно до показників систолічного тиску молодих чоловіків. Така закономірність спостерігалась і у показниках діастолічного тиску на висоті навантаження між віковими групами, а саме: різниці між показниками 1 -ї та 2-ї груп не було, але у 3-ї групи вірогідно вищий (на 7,5%) показник ніж у молодих людей. Приріст показників діастолічного тиску у чоловіків різних вікових груп становить 12,4% , 6,3 %, 6,2% (рис. 3)

Рис. 3. Приріст показників діастолічного тиску на висоті субмакси -мального навантаження у чоловіків різних вікових груп, (n=86)%.

Період відновлення після фізичного навантаження (5-та хвилина) має вікові особливості, а саме: частота серцевих скорочень, систолічний та діастолічний тиск після субмаксимального фізичного навантаження вірогідно знижувалась у всіх вікових групах. Встановлено, що показники ЧСС, артеріального тиску після навантаження поверталися до вихідного рівня тільки у чоловіків віком 72-76 років. Це можна пояснити, що при старінні знижується адаптація серцево -судинної системи до субмаксимального фізичного навантаження. Це проявляється у менших абсолютних показниках частоти серцевих скорочень на висоті навантаження і меншому прирості показників при біологічному старінні. Що стосується систолічного тиску, то у молодих людей цей показник у 2 рази вищий, ніж у чоловіків похилого та старечого віку. Про зниження адаптаційних механізмів у відповідь на навантаження свідчить зменшення показників приросту стосовно тиску при старінні. Крім того, індивідуальний вегетативний гомеостаз визначає функціональний стан вісцеральних систем організму та ступінь їхньої адаптації до екстремальних умов [10, 11, 14, 16]. Проблема полягає в тому, що, до кінця не вирішеним залишається питання про те чи є тип кровообігу генетично детермінованим, або схильний до мінливості в процесі фізичних навантажень [3, 10, 13]. Заняття фізичною працею протягом життя не гарантує сповільнення спаду фізичної працездатності та погіршення адаптації кровообігу до неї при старінні. Це можна пояснити тим, що у таких осіб відбуваються значні зміни у руховому динамічному стереотипі і більший вплив гіпокінезії за умови припинення трудової діяльності, у порівнянні з особами, які протягом життя займались розумовою працею з звичайним руховим режимом до виходу на пенсію.

Методом парної кореляції визначено коефіцієнти взаємозв'язку індивідуальних детермінант фізичної працездатності з хронологічним віком, а саме: абсолютна фізична працездатність кгм/хв ФП і (r=-0,95), відносна фізична працездатність у кгм/хв/кг ФП2 (r=-0,93), і показники, які отримані на висоті субмаксимального навантаження ЧСС за хв. (r=-0,87), систолічний артеріальний тиск у мм.рт.ст. (r=+0,22); діастолічний артеріальний тиск у мм.рт.ст. (r=+0,28), що узгоджуються з результатами інших авторів [5].

Фізична працездатність є визначальним орієнтиром функціональних можливостей людини. Наше припущення знайшло підтвердження у інших авторів, що зниження фізичної працездатність при біологічному старінні пов'язані зі зниженням резервних можливостей організму, що проявляється в умовах напруженої активності мускулатури, обмеженого надходження кисню, максимального споживання кисню міокардом та інтенсивності судинної відповіді [3], внаслідок чого менше н авантаження становить для чоловіків похилого та старечого віку більш важким фізіологічно. На нашу думку, важливу роль відіграє ослаблення моторно-кардіальних, моторно-васкулярних рефлексів, які знижують адаптацію серцево-судинної системи до фізичного навантаження, знижуючи працездатність організму. Що стосується системи зовнішнього дихання, то згідно, з дослідженнями, її показники не розглядають як фактор, що лімітує фізичну працездатність у практично здорових чоловіків похилого та старечого віку [11, 16].

На нашу думку, фізична працездатність є інструментом оцінки змін адаптаційних можливостей організму, який відображає кардіоваскулярний аспект здоров'я.

Висновки

Показники фізичної працездатності за PWC170 є інструментом оцінки змін адаптаційних можливостей організму, який відображає кардіоваскулярний аспект здоров'я. Проведене нами дослідження моніторингу індивідуальних детермінант фізичної працездатності необхідне для моделювання толерантності до субмаксимального фізичного навантаження, оцінки ефективності для вибору реабілітаційних програм стосовно цих цільових груп.

Перспективи подальших досліджень. Плануємо за допомогою методу теоретичного моделювання розробити особистісно зорієнтовану модель індивідуальних програм фізичної працездатності для чоловіків похилого віку.

Література

Андрєєва О. В., Гакман А. В. Основні напрями оптимізації рекреаційно -оздоровчої діяльності осіб похилого віку. Науковий часопис Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова. Серія 15 : Науково -педагогічні проблеми фізичної культури (фізична культура і спорт). 2020. Вип. 1(121). С. 7-10.

Гакман А.В. Оздоровчо-рекреаційна рухова активність у похилому віці: монографія. Чернівці : Чернівец. нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2021. 360 с.

Павлова Ю., Вовканич Л., Виноградський Б. Фізична активність людей літнього віку. Фізична активність, здоров'я і спорт. 2014. № 1. С. 61-73.

Спортивна медицина: підруч. для студ. закл. вищої освіти фіз.. вихоівння і спорту. Л.Я. -Г. Шахліна, Б. Г. Коган, Т.О. Терещенко, та ін.; за ред. Л.Я.-Г Шахліної. К.: Національний університет фізичного виховання та спорту України, Олімпійська література, 2018. 424 с.

Філь В. М., Копко І. Є. Оцінка біологічного віку за показниками фізичної працездатності у студентів ігрових видів. Науковий часопис НПУ імені М. П. Драгоманова. Серія 15. Науково-педагогічні проблеми фізичної культури (фізична культура і спорт). Випуск 5 К (86) 17. Київ: Видавництво НПУ імені М.П.Драгоманова, 2017. С. 351 -354.

AGE Manifesto 2019 [Internet]. [updated 2018; cited 2019 October 5]. Available from: https://towardsanagefriendlyep.com/agemanifesto/.

Andrieieva O, Hakman A, Kashuba V, Vasylenko M, Patsaliuk K, Koshura A, et al. Effects of physical activity on aging processes in elderly persons. Journal of Physical Education and Sport. 2019; 4:1308-1314. DOI:10.7752/jpes.2019.s4190.

Barbosa BT, Santos RL, Chaves AB, Brindeiro-Neto W, Pereira T, Silva AI, et al. Self-related quality of life of elderly submitted to a 12-week aquatic training program. Journal of Human Sport and Exercise. 2019;14(2):281-91. Doi:10.14198/jhse.2019.142.03.

Federici A, Palanca R. Home-fitness: physical exercise and elderly's quality of life. Journal of Physical Education and Sport. 2019(5):1852-5.

Jafari A, Aminisani N, Shamshirgaran SM, Rastgoo L, Gilani N. Predictors of mobility limitation in older adults: A structural equation modeling analysis. Baltic Journal of Health and Physical Activity. 2020;12(1):20-31. DOI: 10.29359/BJHPA.12.1.03.

Hapala, E., Lee, E. & Laukkanen, J. Associations of cardiorespiratory fitness, physical activity, and BMI with arterial health in middle-aged men and women. Physiological Reports. 2020;8:e14438. https://doi.org/10.14814/phy2.14438.

Kashuba V, Andrieieva O, Goncharova N, Kyrychenko V, Karp I, Lopatskyi S, et al. Physical activity for prevention and correction of postural abnormalities in young women. Journal of Physical Education and Sport. 2019;2:500-506. DOI:10.7752/jpes.2019.s2073.

Kashuba V. Associations of cardiorespiratory fitness, physical activity, and BMI with arterial health in middle-aged men and women. Physiological Reports.2020 8:е14438 . https://doi.org/10.14814/phy2.14438.

Fil V., Kopko I. Biological age as a diagnostic biomarker level of health of students. Journal of Physical Education & Health. 2012. vol. 1 (3). р. 37-42.

Fil V., Kopko I., Zukow W. Evaluation rate of aging person based on determination of biological age. Journal of Education, Health and Sport. 2015. 5(1). Р. 125-132. DOI: 10.5281/zenodo.14140.

Zukow W., Fil V. M., Kovalchuk H. Y., Voloshyn O. R., . Kopko I. Y., Lupak O. M., Ivasivka A. S., Musiyenko O. V., Bilas V. R., Popovych I. L. The role of innate muscular endurance and resistance to hypoxia in reactions to acute stress of immunity i n rats. Journal of Physical Education and Sport ® (JPES). 2022. Vol. 22. Iss. 7, Art 202. Р. 1608-1617 DOI: 10.7752/jpes.2022.07202.

References

Andreeva, O. V., Hakman A. V. (2020). Osnovni napryamy optymizatsiyi rekreatsiyno-ozdorovchoyi diyal'nosti osib pokhyloho viku. The main directions of optimization of recreational and health activities of the elderly'i.Scientific journal of the National Pedagogical University named after M.P. Drahomanov. Series 15: Scientific and pedagogical problems of physical culture (physical culture and sports), Issue 1(121), pp. 7-10. [in Ukraine] .

Нakman A.V. (2021). Ozdorovcho-rekreatsiina rukhova aktyvnist u pokhylomu vitsi: monohrafiia. Chernivtsi : Chernivets. nats. un-t im. Yu. Fedkovycha, 360 s. [in Ukraine].

Pavlova Yu., Vovkanych L., Vynohradskyi B. (2014). Fizychna aktyvnist liudei litnoho viku. Fizychna aktyvnist, zdorovia i sport. № 1. S. 61. [in Ukraine].

Shakhlina L.Ia.-H. (Ed.) & Tereshchenko T. (2018). Sportyvna medytsyna: pidruch. dlia stud. zakl. vyshchoi osvity fiz.. vykhoivnnia isportu.: Natsionalnyi universytet fizychnoho vykhovannia ta sportu Ukrainy, Olimpiiska literatura. 424 s. [in Ukraine].

Fil V. M., Kopko I. Ye. (2017). Otsinka biolohichnoho viku za pokaznykamy fizychnoi pratsezdatnosti u studentiv ihrovykh vydiv. Naukovyi chasopys NPU imeni M. P. Drahomanova. Seriia 15. Naukovo-pedahohichni problemy fizychnoi kultury (fizychna kultura i sport). Vypusk 5 K (86) 17. Kyiv: Vydavnytstvo NPUimeni M.P.Drahomanova. S. 351-354. [in Ukraine].

AGE Manifesto 2019 [Internet]. [updated 2018; cited 20і9 October 5]. Available from: https://towardsanagefriendlyep.com/agemanifesto. [in English].

Andrieieva O, Hakman A, Kashuba V, Vasylenko M, Patsaliuk K, Koshura A, et al. Effects of physical activity on aging processes in elderly persons. Journal of Physical Education and Sport. 2019; 4:1308-1314. DOI:10.7752/jpes.2019.s4190. [in English].

Barbosa BT, Santos RL, Chaves AB, Brindeiro-Neto W, Pereira T, Silva AI & Soares LI et al. (2019). Self-related quality of

life of elderly submitted to a 12-week aquatic training program. Journal of Human Sport and Exercise, 14(2), 281-291.

https://doi.org/10.14198/jhse.2019.142.03. [in English].

Federici A., & Palanca R. (2019). Home-fitness: physical exercise and elderly's quality of life. Journal of Physical Education and Sport, Vol 19 (Supplement issue 5), pp 1852 - 1855. [in English].

Jafari A., Aminisani N., Shamshirgaran S. M., Rastgoo L. & Gilani N. (2020). Predictors of mobility limitation in older adults:

A structural equation modeling analysis. Baltic Journal of Health and Physical Activity, 12 (1): 20-31.

https://doi.org/10.29359/BJHPA.12.1.03. [in English].

Hapala, E., Lee, E. & Laukkanen, J. (2020). Associations of cardiorespiratory fitness, physical activity, and BMI with arteri al health in middle-aged men and women. Physiological Reports. 8. https://doi.org/10.14814/phy2.14438 [in English].

Kashuba V, Andrieieva O, Goncharova N, Kyrychenko V, Karp I, Lopatskyi S, et al. Physical activity for prevention and correction of postural abnormalities in young women. Journal of Physical Education and Sport. 2019;2:500-506. DOI:10.7752/jpes.2019.s2073. [in English].

Kashuba V. Associations of cardiorespiratory fitness, physical activity, and BMI with arterial health in middle -aged men and women. Physiological Reports.2020 8:е14438 . https://doi.org/10.14814/phy2.14438. [in English].

Fil V., Kopko I. Biological age as a diagnostic biomarker level of health of students. Journal of Physical Education & Health. 2012. vol. 1 (3). p. 37-42.

Fil V., Kopko I., Zukow W. (2015). Evaluation rate of aging person based on determination of biological age. Journal of Education, Health and Sport.. 5(1). Р. 125-132. DOI: 10.5281/zenodo.14140. [in English].

Zukow W., Fil V. M., Kovalchuk H. Y., Voloshyn O. R., . Kopko I. Y., Lupak O. M.,... Popovych I. L. (2022). The role of innate muscular endurance and resistance to hypoxia in reactions to acute stress of immunity in rats. Journal of Physical Education and Sport® (JPES). Vol. 22. Iss. 7, Art 202. Р. 1608-1617 DOI: 10.7752/jpes.2022.07202. [in English].

Размещено на Allbest.ru