Статья: Функциональные изменения периферической крови у пловцов под воздействием шестинедельной тренировки

Функциональные изменения периферической крови у пловцов под воздействием шестинедельной тренировки с применением дыхательных тренажеров

М.И. Малахов,

В.Д. Сонькин,

Ю.Л. Войтенко

В статье рассматривается влияние шестинедельного тренировочного цикла, основанного на использовании дыхательных тренажеров, на показатели периферической крови спортсменов-пловцов на средние дистанции. После шести недель использования дыхательных тренажеров в тренировочном процессе (20 % от общего времени тренировки) было отмечено достоверное повышение количественных показателей эритроцитарного звена крови, которое отражает увеличение кислородной и буферной емкости и может способствовать росту аэробной производительности. При этом лейкоцитарное и тромбоцитарное звенья оставались в пределах физиологической нормы.

Ключевые слова: дыхательные тренажеры; периферическая кровь; эритроцитарное звено; плавание; гипоксическая тренировка.

Введение

тренировочный дыхательный тренажер спортсмен пловец

Спортивная деятельность в плавании сопряжена с выполнением двигательных задач в условиях нехватки кислорода [6]. Поэтому высокая устойчивость организма к гипоксическим условиям -- один из важнейших факторов достижения высоких результатов [2]. В связи с этим становится актуальным поиск новых путей по совершенствованию системы спортивной подготовки с использованием различных средств гипоксической тренировки [1].

На сегодняшний день на рынке спортивного оборудования представлено несколько моделей таких средств, в том числе трубки для плавания со сменными насадками, регулирующими просвет дыхательного канала, а также маски со сменными клапанами для использования на суше. Такой метод гипоксической тренировки прост, не требует больших финансовых затрат и доступен для массового применения. Спортсмен, использующий такие дыхательные тренажеры (ДТ), может выполнять обычную тренировочную работу в привычных условиях как на воде, так и на суше.

Целью исследования было оценить, какие изменения в периферической крови спортсменов выявляются после шести недель гипоксической тренировки с использованием дыхательных тренажеров, отягчающих процесс дыхания.

Организация и методы исследования

Опытно-экспериментальной базой исследования стала СШОР «Юность Москвы» по водным видам спорта бассейна «СКИФЫ». В соответствии с задачами исследования, в эксперименте приняло участие 28 спортсменов-пловцов в возрасте 17 ± 2,8 лет. Спортивная квалификация участников эксперимента была на уровне I разряда -- МС. Стаж занятий плаванием в среднем составлял 11 ± 2,4 лет. Количество тренировочных занятий в неделю -- 30-36 часов. Средние показатели массы тела участников эксперимента были на уровне 74 ± 5,9 кг, показатели длины тела -- на уровне 181 ± 7,1 см. Все участники тренировались по единому тренировочному плану, который был составлен на основе программ для недельных ударных микроциклов в системе подготовки пловцов высшей квалификации.

Исследования проводились в соответствии с требованиями биомедицинской этики. Каждый испытуемый был ознакомлен с целями, задачами и методами исследования и дал свое письменное информированное согласие на участие в эксперименте.

В ходе тренировки использовались дыхательные тренажеры -- диафрагмальная маска Elevation training mask 2.0 (ДТ1) и трубка для плавания Breath top (ДТ2).

Диафрагмальная маска Elevation training mask 2.0 является дыхательным тренажером, воздействующим на кардиореспираторную систему. Состоит из силиконовой маски с носовым фиксатором, ремешка-фиксатора на голову и трех сменных клапанов для регуляции сопротивления дыханию. Тренажер пригоден для использования на суше.

Трубка для плавания Breath top -- это дыхательный тренажер, воздействующий на кардиореспираторную систему. Breath top состоит из корпуса с загубником; дыхательной трубки с крепежным ремнем для фиксации тренажера на голове спортсмена. Предназначен для использования на воде.

Оба тренажера имеют систему сменных насадок и клапанов, при помощи которых можно регулировать просвет дыхательного канала, создавая дополнительное аэродинамическое сопротивление как на вдохе, так и на выдохе, а также имитировать изменения состава вдыхаемой смеси, которая соответствует следующим значениям: сопротивление 1 (ДТ1) соответствует высоте 914 м над уровнем моря и содержанию О2 ~ 18,5 %; сопротивление 2 (ДТ2) -- высоте 1828 м над уровнем моря и содержанию О₂ ~ 16,4 %; сопротивление 3 (ДТ3) -- высоте 2743 м над уровнем моря и содержанию О2 ~ 14,6 %. Тренажеры ДТ3 в данном эксперименте не использовались, так как их применение чрезмерно трудоемко при выполнении упражнений в ходе тренировки.

Учебно-тренировочные занятия в группе спортсменов с использованием дыхательных тренажеров продолжались в течение шести недель. На протяжении этого времени выполнялось 16 тренировок в неделю (12 в воде и 4 на суше), общий объем которых составил 32 часа (объем плавания составил 78-80 км, или 26 часов, объем работы на суше был равен примерно 6 часам). Упражнения аэробного характера (II зона мощности, по классификации Волкова [5]) составили 9 часов, упражнения смешанного аэробно-анаэробного характера (III зона мощности) -- 17 часов, упражнения анаэробного гликолитического характера (IV зона мощности) -- 4 часа, а упражнения анаэробного алактатного характера (V зона мощности) -- 2 часа [5].

На первой неделе (втягивающий микроцикл) тренировка спортсменов на воде была направлена на развитие преимущественно аэробной выносливости. Дыхательные тренажеры использовались при работе во II и III зонах мощности. При работе во II зоне спортсмены использовали ДТ2, работа в III зоне производилась с ДТ1, процентное соотношение выполнения тренировочных упражнений с использованием ДТ1 и ДТ2 составляло соответственно 30 и 10 % от общего объема работы в этих зонах, что равнялось примерно 4 часам в неделю. Тренировки на суше проходили во II и III зонах мощности с использованием ДТ1. Процентное соотношение выполнения тренировочных упражнений с использованием дыхательных тренажеров составляло 50 % от общего объема работы на суше, что равнялось примерно 3 часам.

На второй неделе (ординарный микроцикл) на воде и на суше продолжалось совершенствование аэробной выносливости. Использование дыхательных тренажеров (ДТ1) было преимущественно в III зоне мощности, процентное соотношение выполнения тренировочных упражнений с использованием ДТ 1 от общего объема работы в этой зоне было равно 50 %, что составило около 9 часов.

На третьей неделе (ударный микроцикл) тренировка на воде была направлена на совершенствование анаэробной гликолитической выносливости. Дыхательные тренажеры (ДТ1) использовались преимущественно в IV зоне мощности; процентное соотношение выполнения тренировочных упражнений с использованием ДТ1 от общего объема работы в этой зоне было равно 50 %, что составило около 2 часов. Тренировки на суше были направленны на совершенствование аэробной выносливости и проходили во II зоне мощности при постоянном использовании ДТ1, общий объем работы на суше составил 6 часов.

На четвертой и пятой неделе (подводящий микроцикл) воспроизводился режим предстоящего контрольного теста 8 Х 100 м, который спортсмены проплывали с ДТ1 5 раз за неделю в IV-V зоне мощности. Время использования ДТ1 на четвертой и пятой неделе составило около 4 часов. Тренировки на суше проводились без использования ДТ.

На шестой неделе (восстановительный микроцикл) спортсмены тренировались без использования дыхательных тренажеров.

Таким образом, за шесть недель эксперимента дыхательные тренажеры использовались в общей сложности в течение 32 часов, что составило 20 % от общего объема выполненной работы. В конце шестой недели эксперимента был проведен тест повторного плавания 8 х 100 м для оценки специальной работоспособности пловцов. Было отмечено снижение (по сравнению с исходным) времени прохождения повторного плавательного теста начиная с 5 отрезка, то есть во второй половине дистанции -- наиболее важной для характеристики специальной функциональной подготовленности. Эти результаты могут свидетельствовать о повышении у спортсменов анаэробного гликолитического компонента выносливости, который, как известно, имеет критически важное значение для спортивного результата в плавании на короткие и средние дистанции [9].

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программы Microsoft Excel 2017 for Windows. Для определения статистической значимости различий использовали параметрический /-критерий Стьюдента для связанных выборок. В качестве уровня достоверности различий была принята вероятностьр < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

В соответствии с поставленными задачами исследования, до и после шестинедельного цикла тренировок был произведен клинический анализ периферической крови спортсменов. Оценивались показатели, определяющие количественно-качественные характеристики состояния эритроцитарного звена циркулирующей крови (см. табл. 1), в том числе: общее содержание эритроцитов (RBC), концентрация гемоглобина (HGB), гематокрит (HCT), средний объем эритроцитов (MCV), среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCHC).

Таблица 1

Сравнительная характеристика показателей периферической крови у пловцов до и после шестинедельного тренировочного цикла (M ± т)

В ходе первичного анализа крови до эксперимента было выявлено, что среднее значение периферических показателей крови у спортсменов находится в пределах медицинских норм (ГОСТ Р53022-3-2008). У большинства испытуемых имело место относительно высокое содержание эритроцитов и гемоглобина в крови, что характерно для спортсменов, тренирующих выносливость [3, 7].

После шестинедельного тренировочного цикла у спортсменов наблюдаются изменения показателей эритроцитарного звена циркулирующей крови, которые проявляются в увеличении концентрации эритроцитов (RCB) на 4,67 %, при этом закономерно увеличилась концентрация гемоглобина (HGB) на 6,39 %. Увеличение рассматриваемых показателей приводит к изменению физико-химических свойств крови, которые, в свою очередь, приводят к понижению рН крови (за счет RCB) и увеличению кислородной емкости крови.

Известно, что белковая система гемоглобина и оксигемоглобина играет важную роль как в процессе дыхания (транспортная функция по переносу кислорода к тканям и органам и удалению из них метаболической СО₂), так и в поддержании постоянства pH внутри эритроцитов и в целом крови [4, 8]. В результате повышения показателя RCB увеличивается показатель гематокрита (HCT) на 5,7 % (рис. 1), но остается в пределах медицинских норм. Кроме того, важно отметить, что показатель HCT повышается за счет общего количества RCB, а не за счет их размера: так, показатель среднего объема эритроцита (MCV) не имеет статистически достоверной разницы до и после шестинедельного тренировочного цикла.

Рис. 1. Приросты (в % к исходному состоянию) показателей периферической крови после завершения шестинедельного тренировочного цикла в экспериментальной группе (знаком * обозначены достоверные сдвиги)

При анализе эритроцитарных индексов было зафиксировано достоверно значимое увеличение среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH) на 1,80 % и средней концентрации гемоглобина в эритроците (МСНС) на 1,77 % (рис. 1). Показатель MCV, как было сказано выше, остался на прежнем уровне и не имел статистически достоверной разницы до и после шестинедельного тренировочного цикла. Из этого следует, что концентрация RCB повысилась за счет их количества, а не размера. Это приводит к снижению степени анизоцитоза, что подтверждается снижением показателя RDW-CV на 3,27 % (рис. 1) у спортсменов, т. е. наблюдается тенденция к снижению гетерогенности популяции эритроцитов. Все это может свидетельствовать об усилении процессов гемоглобинообразования в эритроцитах после тренировки с использованием дыхательных тренажеров.

Анализ лейкоцитарных индексов позволил определить, что предлагаемая нагрузка не являлась чрезмерной. В зависимости от характера выполняемой работы в крови повышается содержание продуктов распада гликогена и мышечных белков. Для дезактивации продуктов белкового обмена в крови необходимы дополнительные концентрации лейкоцитов в крови.