Восстановление гидратации рабочих регионов тела во время активного восстановления после стандартной физической нагрузки

Размещено на http://allbest.ru

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГИДРАТАЦИИ РАБОЧИХ РЕГИОНОВ ТЕЛА ВО ВРЕМЯ АКТИВНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСЛЕ СТАНДАРТНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ

Мельников А.А., доктор биологических наук, профессор

Горчилин А.Е., магистрант, Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), г. Москва

Щелыкалина С.П., кандидат медицинских наук, доцент Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, г. Москва

Николаев Д.В., директор, ООО Научно-технический центр «Медасс», г. Москва

Горбанева Е.П., доктор медицинских наук, доцент, Волгоградская государственная академия физической культуры, г. Волгоград

В работе исследована динамика гидратации регионов во время активного и пассивного восстановления (50 минут) после стандартной физической нагрузки одной нижней конечностью (3 минуты, сгибание ноги в коленном суставе с утяжелителем) у 10 физически активных лиц. Гидратация регионов тела (рабочего и не рабочего бедра, туловища) оценивалась с помощью мониторирования активного сопротивления (1 Гц, биоимпедансный анализатор, Медасс, Москва). В эксперименте с пассивным восстановлением испытуемые неподвижно лежали 50 минут, при активном восстановлении сгибали рабочую ногу в коленном суставе без утяжелителя через каждые 3 минуты пассивного периода. Установлено, что лёгкие сгибания конечности вызывают уменьшение скорости дегидратации нагруженных мышц в период активного восстановления и противодействуют оттоку жидкости в сторону туловища. Таким образом, активное восстановление способствует притоку жидкости в активные мышцы и её сохранению, что обеспечивает их более эффективное восстановление.

Ключевые слова: физическая нагрузка, активное восстановление, биоимпе- дансный анализ, активное сопротивление, гидратация.

HYDRATION RESTORATION OF WORKING REGIONS OF THE BODY DURING ACTIVE RECOVERY AFTER STANDARD EXERCISE

Melnikov A.A., Grand PhD in Biological sciences, professor

Gorchilin A.E., Undergraduate student, Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism (SCOLIPE), Moscow

Shchelykalina S.P., PhD in Medical sciences, Associate Professor, Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU)

Nikolaev D.V., Director, STC "Medass", Moscow

Gorbaneva E.P., Grand PhD in Medical sciences, Associate Professor, Volgograd State Physical Education Academy, Volgograd

The work investigated the dynamics of hydration of the regions during active and passive recovery (50 min) after standard physical activity with one lower limb (3 min, flexion of the leg at the knee joint with a weight) in 10 physically active persons. The hydration of body regions (working and non-working thighs, trunk) was assessed by monitoring active resistance (1 Hz, bioimpedance analyzer, Medass, Moscow). In the experiment with passive recovery, the subjects lay motionless for 50 minutes; with active recovery, they flexed the working leg at the knee joint without a weight agent every 3 minutes of the passive period. It was found that slight flexion of the limb causes a decrease in the rate of dehydration of loaded muscles during the period of active recovery and counteracts fluids outflow towards the trunk. Thus, active recovery ensures the flow and retention of fluid in the active muscles, which allows them recover more efficiently.

Keywords: physical exercise, active recovery, biompedance analysis, active resistance, hydration.

стандартная физическая нагрузка восстановление мышцы

Введение. Проблема эффективного восстановления после интенсивных физических нагрузок остаётся актуальной в спорте высших достижений. Это обусловлено тем, что низкая скорость восстановительных процессов способствует накоплению эффектов утомления, вызывая такие нежелательные функциональные состояния, как перенапряжение и в конечном итоге перетренировку [6, 7].

Следовательно, учитывая важность процессов восстановления, необходимо строить тренировочный процесс с учетом динамики восстановления функций рабочих систем организма. В спортивной практике существует немного объективных и доступных методов оценки восстановления физиологических систем организма. Высокую популярность имеют методы, основанные на регистрации ЧСС и показателей вариабельности сердечного ритма [6]. Другие подходы являются инвазивными, основанными на оценке гематологических и биохимических показателей крови [4, 6], что существенно усложняет процесс мониторирования восстановительного процесса. Кроме того, анализ и крови, и сердца не всегда адекватно отражает функциональное состояние рабочих мышц. Условно считается, что восстановление метаболитов и показателей крови или восстановление индексов ритма сердца отражает состояние всего организма, в том числе и работоспособность мышц.

Оценку состояния мышц можно косвенно получить с помощью биоимпедансного анализа (БИА). Биоимпедансный анализ с помощью не инвазивного определения различных электрических сопротивлений и других индексов всего тела и его частей позволяет адекватно оценить уровень их гидратации, то есть содержания общей, внеклеточной и внутриклеточной жидкости [2, 3], а также кровенаполнение тканей [1]. В данной работе предпринята попытка получить общие представления о направлении изменений наиболее надёжного измеряемого биоимпедансного параметра - активного сопротивления - после стандартной физической нагрузки. Несмотря на доступность метода и оборудования, биоимпедансных исследований восстановления рабочих мышц крайне мало. Также имеются различные трудности методического характера, которые необходимо решить для создания надежного способа мониторирования уровня гидратации целевых регионов тела. Таким образом, целью работы было оценить скорость восстановления гидратации рабочих регионов мышц во время активного и пассивного восстановления с помощью биоимпедансного анализа. В ходе эксперимента осуществлялась проверка гипотезы о том, что при восстановлении после физических нагрузок будет возникать накопление жидкости, то есть повышение гидратации рабочих мышц, при этом активное восстановление будет вызывать ускорение выведения жидкости из нагруженных регионов тела, в данном случае - мышц рабочего бедра.

Организация и методы исследования. В эксперименте приняло участие 10 здоровых, физически активных испытуемых возраста 18-45 лет (7 мужчин и 3 девушки). Антропометрические показатели испытуемых были следующие: вес тела - 73,2± 16,3 кг; длина тела - 175,4 ± 10,4 см; жировая масса - 21,2 ± 8,4 кг; скелетно-мышечная масса - 26,1 ± 5,58 кг. Все испытуемые дали информированное согласие на добровольное участие в эксперименте.

Измерение гидратации в период активного и пассивного восстановления проводилось в разные дни. Исходное состояние регистрировалось в течение 7 минут в положении лежа. Мышечное утомление моделировали с помощью сгибания-разгибания правой ноги в коленном суставе с утяжелителем 5 кг для юношей и 2,5 кг для девушек в положении лежа. Темп сгибания ноги составлял 30 раз в минуту в течение 3 минут. Восстановление проходило в положении лежа в течение 50 минут. Во время пассивного восстановления испытуемые лежали неподвижно после физической нагрузки. Во время активного восстановления испытуемые сгибали рабочую ногу в режиме: 3 минуты - покой и 2 минуты - сгибание ноги в коленном суставе без утяжелителя в темпе 20 раз в минуту. Во время активного восстановления испытуемые выполняли 9 циклов по 5 минут, а в последние 5 минут пассивно лежали без движений.

Для оценки изменения гидратации рабочих регионов использовалось активное сопротивление на частоте 5 кГц (R5), определённое с помощью специального биоимпе- дансного анализатора, разработанного НПЦ «МЕДАСС» (Москва). Данные R5 усреднялись за 60 секунд и представлялись как среднее R5 за минуту. Для оценки R5 электроды крепились к обеим стопам ног на уровне колена и к обеим кистям рук. Специализированной программой рассчитывались R5 в регионах тела человека: бедра и туловище.

RR интервалы сердечных сокращений во время теста определяли с помощью мониторов Polar H10.

Статистика. Расчеты и рисунки выполнены в программе Statistica v12.0. Различия в скорости восстановления между пассивным и активным восстановлением определяли с помощью однофакторного анализа для повторных измерений (ANOVA). Попарные сравнения с исходным уровнем до нагрузки выполнены с помощью критерия наименьшей значимой разности. На рисунках для наглядности значения параметров представлены в виде средних арифметических величин, а доверительный интервал удалён.

Результаты и их обсуждение. Интенсивность физической нагрузки. Физическая нагрузка, выполняемая правой ногой в положении лежа, была низкой по интенсивности и вызывала небольшое увеличение ЧСС в диапазоне 80-130 уд/мин. Анализ ЧСС в течение активного и пассивного восстановления показал, что средняя ЧСС за все фазы пассивного лежания во время активного восстановления была такая же, как и при пассивном восстановлении. Только в отдельные фазы ЧСС при активном восстановлении была существенно выше, чем при пассивном восстановлении. Однако никаких существенных различий по индексу напряжения и спектральным мощностям вариабельности ритма сердца выявлено не было. Это указывает на то, что активное восстановление было очень низкой интенсивности: испытуемый выполнял медленные и свободные сгибания ноги в положении лежа, что мало отличалось по напряжению сердечной деятельности во время пассивного восстановления, то есть простого лежания.

Динамика гидратации в нерабочем левом бедре. Активное сопротивление R5 при активном и пассивном восстановлении увеличивалось одинаково в течение всего периода восстановления (ANOVA p=0,273, рисунок 1). Прирост R5 при обоих видах восстановления указывает на постепенную дегидратацию неактивного бедра ноги в течение всего периода (50 мин) восстановления. Таким образом, в левой нерабочей конечности гидратация бедра в период восстановления снижалась, и скорость снижения гидратации была практически одинаковой при активном и пассивном восстановлении, то есть при активности другой конечности.

Рисунок 1. Динамика R5 в левом нерабочем бедре (М, n=10). Доверительный интервал удален.

Динамика гидратации в рабочем правом бедре. В рабочей конечности R5 бедра при активном восстановлении увеличивалось с меньшей скоростью, чем при пассивном восстановлении (ANOVA р=0,0005, рисунок 2) в течение всего периода восстановления. Это указывает на замедление дегидратации рабочего бедра, выполнявшего лёгкие сокращения после интенсивной физической нагрузки. Следует отметить, что активные сокращения мышц бедра правой ноги приводили к увеличению уровня гидратации, так как R5 снижалось в период активных сокращений. На рисунке 2 видны фазы активности в виде снижения R5 (рисунок 2).

Рисунок 2. Динамика R5 в правом рабочем бедре при активном и пассивном восстановлении (М, n=10).

Динамика гидратации туловища. Динамика R5 туловища различалась между активным и пассивным восстановлением (ANOVA p=0,046, рисунок 3). R5 туловища во время активного восстановления снижалось более медленно. Следовательно, туловище оставалось без существенного притока жидкости из конечностей при активном восстановлении. При пассивном восстановлении, начиная с 10-й минуты восстановления и до 44-й минуты, R5 постоянно снижалось (р<0,05-0,001). Следовательно, при пассивном восстановлении уровень жидкости постоянно увеличивался в туловище, вероятно, за счёт ее притока из нижних конечностей. Напротив, при активном восстановлении жидкость не притекала к туловищу. По-видимому, жидкость оставалась в рабочей конечности во время активного восстановления, что соответствует динамике R5 в рабочем правом бедре в этот период (рисунок 2).

Таким образом, проведённое исследование уровня гидратации регионов тела с помощью биоимпедансного анализа не подтвердило выдвинутой гипотезы. Во-первых, не удалось зафиксировать гипергидратацию рабочего бедра после нагрузки. Сразу после нагрузки гидратация нагруженного бедра по данным R5 практически отсутствовала. Одной из причин отсутствия повышения гидратации нагруженной конечности может быть низкая интенсивность работы. Данное предположение требует проверки. Более того, активное восстановление не ускоряло, а препятствовало оттоку жидкости из нагруженной конечности. В дальнейшем необходимо выяснить связь изменения био- импедансных показателей с интенсивностью нагрузки.

Рисунок 3. Динамика R5 в туловище во время активного и пассивного восстановления (М, n=10).

Полученные данные о большей скорости дегидратации при пассивном восстановлении позволяют судить о негативном эффекте неподвижного положения, связанного с быстрым уменьшением содержания жидкости в рабочих тканях. Известно, что снижение внутриклеточной гидратации замедляет скорость различных метаболических процессов и ассоциировано с падением сократительных свойств мышц [5], что, вероятно, ведёт к замедлению течения восстановления.

Заключение. Проведенное исследование гидратации регионов тела показало, что активное восстановление в виде движений низкой интенсивности вызывает сохранение жидкости в нагруженных мышцах и противодействует их дегидратации. Напротив, пассивный отдых в горизонтальном положении вызывает более быстрый отток жидкости (увеличение R5) из обоих бёдер в область туловища. Таким образом, во время активного восстановления происходит накопление жидкости в активных мышцах за счет ее притока с кровью и выхода из сосудистого русла. По-видимому, повышенная гидратация рабочих мышц при активном отдыхе обеспечивает их более эффективное восстановление после предшествующей интенсивной нагрузки по сравнению с пассивным отдыхом.

Литература

1. Германов Г.Н., Корольков А.Н., Цуканова Е.Г. Определение взаимосвязи гемодинамических показателей и скорости бега у студентов-бегунов на средние дистанции с использованием двухкомпонентной модели кровенаполнения нижних конечностей // Физическое воспитание и спортивная тренировка. - 2020. - № 2 (32). - С. 58-66.

2. Николаев Д.В., Смирнов A.B., Бобринская И.Г., Руднев С.Г. Биоимпедансный анализ состава тела человека. - М.: Наука, 2009. - 392 с.

3. Grimnes S., Martinsen O.G. Bioimpedance and bioelectricity basics (2nd ed.). - L.: Academic Press. 2008. - 391 p.

4. Kreher J.B., Schwartz J.B. Overtraining syndrome: a practical guide // Sports Health. - 2012. - V. 4. - P. 128-138.

5. Lorenzo I., Serra-Prat M., Yebenes J.C. The Role of Water Homeostasis in Muscle Function and Frailty: A Review // Nutrients. - 2019. - V. 11. - № 8. - P. 1857. doi: 10.3390/nu11081857.

6. Mourot L., Bouhaddi M., Perrey S. Decrease in heart rate variability with overtraining: assessment by the Poincare plot analysis // Clin. Phys. Funct. Imaging. - 2004. -V. 24. - P. 10-18.

7. Prevention, diagnosis and treatment of the overtraining syndrome / Meeusen R. [et al.] // Eur. J. Sport Sci. - 2006. - V. 6. - P. 1-14

Размещено на Allbest.ru