Abstract CHANGE OF CONTENTS IN INTERSTITIAL EXCHANGE METABOLITES IN PERIPHERAL BLOOD IN ELITE ATHLETES WHEN COMPETITIVE LOADINGS N.A. Fomin, Dr. Med., professor L.M. Kulikov, Dr. Hab., professor V.V. Rybakov, Ph. D., lecturer Ural state academy of physical culture, Chelyabinsk Key words: metabolites of interstitial exchange, factorial structure of energoproduction, group and individual metabolic structures of sportsmen. The objective parameters of readiness of an elite athlete to achievement of sports successes in the world level are the condition of the physiological systems of an organism and their power maintenance in the height of competitive loadings. However, the obvious underestimation of the physiological and biochemical parameters in definition of the current and potential sports preparedness of elite athletes what is negatively reflected in their performances in the competitions of the international level is observed. It to the full concerns to performances of athletes-swimmers at competitions of the European and the world scale.
|
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МЕТАБОЛИТОВ МЕЖУТОЧНОГО ОБМЕНА В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ ПРИ СОРЕВНОВАТЕЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ Доктор медицинских наук,
профессор Н.А. Фомин Уральская государственная академия физической культуры, Челябинск Ключевые слова: метаболиты межуточного обмена, факторная структура энергопродукции, групповой и индивидуальный метаболические профили спортсменов. Объективными показателями готовности спортсмена высшей квалификации (мастера спорта и мастера спорта международного класса) к достижению спортивных успехов мирового уровня являются состояние физиологических систем организма и их энергетическое обеспечение на высоте соревновательных нагрузок. Однако, как показывают исследования последних десятилетий (Ю.В. Верхошанский, Н.И. Волков, О.И. Попов, С.М. Вайцеховский, В.Н. Платонов, Л.М. Куликов, J.O. Holloszy, L. Hermansen, W. Kramer, J.E. Patton, H. Rusco, P. Rahkila), наблюдается очевидная недооценка физиологических и биохимических показателей в определении текущей и потенциальной спортивной работоспособности спортсменов высокого класса, что отрицательно отражается на их выступлениях в соревнованиях международного уровня. Это в полной мере относится к выступлениям спортсменов-пловцов на соревнованиях европейского и мирового масштаба (В.К. Бальсевич, Л.И. Лубышева, Ю.В. Верхошанский, Д. Каунсилмен, Д.З. Мецлер, Д. Тэлбот, С.М. Вайцеховс кий). Приурочивание содержания тренировки к периодам и этапам (макро-, мезо-, микроциклам) при всей значимости этого подхода не исключает и возможных ошибок, если при этом не учитываются индивидуальные особенности биологического развития спортсмена, темпы перехода на новый, более высокий, уровень функционирования и энергообеспечения тренировочных и соревновательных нагрузок (В.Н. Платонов, С.Л. Фесенко, Ю.В. Верхошанский, Н.А. Бутович, Л.М. Куликов, J. Dassonwille, J. Beilott, G. Lessard). Целенаправ ленное изучение биохимических показателей, отражающих характер и направленность метаболических процессов при предельных нагрузках, допустимых на этапе готовности к высшим спортивным достижениям, приобретает особую актуальность. Воздействие максимальных по объему и интенсивности физических нагрузок на организм спортсмена сопровождается предельной мобилизацией ресурсов анаэробного (фосфагенного и лактацидного) обмена. Изучение динамики показателей, характеризующих энергетическую производительность организма спортсмена в соревновательных условиях, дает ценный материал для последующей коррекции тренировочного процесса и подведения спортсмена к успеху в соревнованиях высокого ранга (Я.М. Коц, Н.И. Волков, P.D. Collnick, L. Hermansen, J.O. Holloszy). Следует отметить, что при обширных литературных данных о метаболических сдвигах, вызываемых предельными нагрузками в лабораторных условиях, остаются сравнительно немногочисленными сведения о метаболических реакциях, вызываемых соревнова тельными нагрузками (В.В. Кузнецов, Н.И. Волков, Д.Н. Давиденко, А.С. Мозжухин, А.Г. Харитонова, В.Н. Платонов, С.Л. Фесенко, Ф.З. Меерсон, Н.А. Фомин, В.П. Филин, Р.D. Golnick, L. Hermansen). В соревновательных нагрузках к предельному напряжению физиологических функций добавляется психоэмоциональный стресс, поэтому исследование метаболических реакций в ответ на не имитирующую, а реальную соревновательную нагрузку представляется актуальной задачей, решение которой дает основания для более эффективного управления тренировочными нагрузками накануне ответственных соревнований. Организация и методика исследований. Исследования проведены на 36 пловцах высших спортивных разрядов (мс и мсмк) - членах сборной команды России по плаванию. В соответствии со спортивной специализацией спортсмены были объединены в три группы: пловцы-спринтеры, пловцы-средневики и пловцы-стайеры. Группа пловцов-средневиков, в свою очередь, была представлена в эксперименте двумя подгруппами: в первую вошли спортсмены, специализирующи еся в плавании на дистанции 100 и 200 м, во вторую - на 200 и 400 м. В каждую из скомплектованных групп входили спортсмены, специализирующиеся в плавании на двух дистанциях, одна из которых была основной. Для оценки степени мобилизации и утилизации метаболитов энергообмена были выбраны показатели, характеризующие основные пути энергопродукции. В сыворотке крови определялись концентрации глюкозы, глицерина, триглицеридов, креатина, неорганического фосфата и мочевины. Концентрация молочной и пировиноградной кислот определялась в супернатанте, полученном после осаждения в пробе белков крови 3,5% НСlО4. В работе были использованы следующие методики определения концентрации метаболитов периферической крови: - молочной кислоты (La) ферментным методом, используя стандартные наборы реактивов фирмы "Boehringer" (Германия), в мМоль/л; - пировиноградной кислоты (Pyr) химическим методом (П.М. Бабаскин, 1976) в мМоль/л; - глюкозы (Glyc) энзиматическим методом с использованием стандартного набора химреакти вов фирмы "Лахема" (Чехия) в мМоль/л; - глицерина (Glyc) в мМоль/л, триглицеридов (Trigl) в мМоль/л, неорганического фосфора (Pi) в мМоль/л, мочевины (Urea) в мМоль/л ферментативными методами при помощи реактивов фирмы "Boehringer" (Германия), "Baker" и "Backman" (США). Измерение оптической плотности окрашенных комплексов проводилось на автоматическом фотометре "Vitalab-21" фирмы "Medlabora" (Голландия) со встроенным микропроцессором. В работе использовались также микроцентри фуга "Hettich D-7200" и набор автоматических микропипеток фирмы Lobsystems" (Финляндия). Результаты исследований и их обсуждение. Анализ среднестатистических величин изменений метаболитов в периферической крови позволил выявить достоверные различия их содержания и концентрации при выполнении соревновательной нагрузки на дистанциях 100 и 200 м. На дистанции 100 м пловцы-спринтеры демонстрируют более высокий спортивный результат - 869±11 баллов при скорости 1,765±0,040 м/с по сравнению с 200-метровой дистанцией, где спортивный результат равен 814±20 баллов, а скорость - 1,590±0,40 м/с (уровень различия статистически достоверен при p < 0,05). Физическая нагрузка при прохождении 100-метровой дистанции с максимальной скоростью сопровождалась увеличением лактата в периферической крови с 2,1 до 13,7 мМоль/л, 200-метровой - с 2,0 до 13,5 мМоль/л. Концентрация пирувата на финише 100-метровой дистанции увеличилась с 0,092 до 0,157 мМоль/л, 200-метровой - с 0,0054 до 1,129 мМоль/л. Как по приросту лактата, так и по увеличению пирувата 100-метровая дистанция, проплываемая со скоростью 1,765 м/с, вызывала прирост, статистически значимо (р < 0,05) отличавшийся от прироста этих показателей у спортсменов после проплывания 200-метровой дистанции. На финише 100-метровой дистанции уровень глюкозы в крови у спортсменов был более низким (р < 0,05), чем после проплывания 200 м (соответственно 1,18 и 6,48 мМоль/л). В изменении уровня глюкозы на финише 100- и 200-метровой дистанций межгрупповых различий обнаружено не было. Уровень триглицеридов в крови спортсменов после проплывания 100-метровой дистанции снизился с 1,230 до 1,101 мМоль/л против 1,324 м Моль/л у спортсменов, проплывших 200-метровую дистанцию. Различие существенно: р < 0,5. Содержание креатина составило 112,9 мМоль/л после дистанции 100 м и 92,7 мМоль/л - после 200-метровой дистанции. В уровне неорганического фосфата (Pi) и содержании мочевины в крови спортсменов на финише обеих дистанций различий не обнаружено. Сравнительный анализ изменения уровня метаболитов анаэробного обмена в крови у спортсменов различной спортивной специализации на одних и тех же дистанциях позволяет определить их метаболический профиль и разработать возможные варианты коррекции программы спортивной подготовки. При выполнении стандартной соревновательной нагрузки - проплывание дистанции 100 м с максимальной скоростью - в величинах изменения концентрации метаболитов анаэробного обмена у спортсменов-спринтеров и средневиков обнаружены существенные, статистически достоверные (р < 0,05) различия. У спортсменов-средневиков на финише дистанции 100 м оказался ниже уровень лактата в крови (12,3 против 13,7 мМоль/л (р < 0,05), ниже концентрация глюкозы (5,77 против 6,18 мМоль/л; р < 0,05), выше уровень глицерина (0,256 против 0,24 мМль/л) и триглицеридов в крови (1,377 против 1,101 мМоль/л). Различия оказались статистически достоверными, и это позволяет предположить, что переход на смешанный анаэробно-аэробный режим у средневиков происходит раньше, чем у спринтеров. Как у спринтеров, так и у средневиков на финише 100-метровой дистанции наблюдаются однозначные сдвиги концентрации неорганического фосфата. Это свидетельствует о том, что у обеих групп спортсменов одинаково быстро истощаются ресурсы лактатного энергообеспечения смешанного анаэробно-аэробного обмена. Это позволяет спортсмену повысить экономичность работы и улучшить спортивный результат. В условиях нашего исследования было отмечено, что средняя скорость у средневиков выше, чем у спринтеров (1,799±0,20 против 1,765±0,040 м/с). Можно полагать, что характер развертывающихся при специфических видах спортивной нагрузки метаболических реакций определяется не только текущими потребностями организма, но и сложившимися ранее своеобразными стереотипа ми энергообеспечения, которые надежно обеспечивали значительно более длительную и напряженную мышечную работу. В тренировочных и соревновательных нагрузках высококвалифицированных пловцов на средние дистанции такие нагрузки составляют основной арсенал тренировочных средств. Факторная структура значимости метаболических показателей периферической крови в энергетическом обеспечении соревновательных нагрузок определялась после предварительного корреляционного анализа тесноты связи в изменении концентрации метаболитов. Корреляционный анализ тесноты связей между изменением метаболических показателей периферической крови у спортсменов различной специализации (спринтеров, средневиков и стайеров) позволил уточнить метаболический профиль спортсменов посредством выявления тесноты корреляционных связей изучаемых показателей. В группе пловцов-спринтеров наиболее высокой была корреляционная связь между изменением уровня глюкозы и накоплением неорганического форсфата (r = 0,804; p < 0,01), между изменением уровня лактата и сдвигами в уровне триглицеридов (r=0,775; р < 0,01), между изменением уровня лактата и уровнем глицерина в крови (r = 0,717). Факторный анализ значимости метаболических показателей (их вклада в обеспечение специфической нагрузки на различных соревновательных дистанциях) у спортсменов-пловцов, специализирующихся на различных соревновательных дистанциях, показал, что характер и направленность метаболических реакций на соревновательную нагрузку предопределяются особенностями основной спортивной деятельности (специфично стью нагрузки у спринтеров, средневиков и стайеров). В группе спортсменов-спринтеров на первое место вышел фактор фосфагенных показателей (содержание в крови неорганического фосфата, изменение его содержания по отношению к исходному уровню). Наряду с изменением содержания неорганического фосфата большую роль играет изменение соотношений лактата и пирувата в крови. На втором месте в этой группе спортсменов оказались фактор лактатной производительности и изменение содержания глюкозы в крови (исходные показатели лактата, его изменение в процентах к исходному уровню, содержание глюкозы в крови). Третье место занял фактор основных энергоносителей глюкозы и триглицеридов в крови (исходный и конечный уровень глюкозы и триглицеридов в крови, изменение их содержания в процентах к исходному уровню. Анализ полученных данных показывает, что у спортсменов-спринтеров наиболее значительные отличия от средневиков и стайеров в характере энергообеспечения связаны с исчерпанием фосфагенных резервов энергообмена. Этот фактор не выделяется в энергообеспечении мышечной работы у пловцов на средние дистанции: ведущими факторами у них являются скорость окисления стремительно накапливающегося лактата и превращения его в энергоноситель, отдающий энергию биосинтезу АТФ в цикле трикарбоновых кислот. У спортсменов-стайеров фактором, определяющим спортивный успех, является накопление лактата в крови, которое может быть расценено как возможность продолжения напряженной работы в условиях избыточного содержания кислых продуктов крови и снижения ее щелочных резервов. При кажущейся парадоксальности этого вывода следует иметь в виду, что, несмотря на достаточно высокий уровень потребления кислорода при проплывании стайерских дистанций, у спортсменов накапливается большой суммарный кислородный долг. Полученные нами данные свидетельствуют, что сложные межсистемные взаимосвязи в энергообеспечении мышечной работы при соревнова тельной деятельности имеют существенные индивидуальные различия.Они являются отражением межсистемных связей, характерных для определенных видов мышечной деятельности (P.D. Gollnick, 1973; L. Hermansen, W. Kramer, J.E. Patton), и их реализации в энергетическом обеспечении соревновательной деятельности (A. Doyle, F. Hucklebridger). Это изменяет метаболический профиль энергообеспечения высококвалифицированных спортсменов. Согласно анализу индивидуальных данных изменение метаболического спектра крови и скелетных мышц при максимальных и субмаксимальных физических нагрузках несет в себе не только издержки, но и потенциальные резервы мышечной активности и ускорения восстановительных процессов после окончания работы. При увеличении в мышцах содержания АМФ происходит активирование фосфорилазы и усиление использования мышечного гликогена (W. Hollman, H. Heck, A. Macler, J.D. Dougall). Индивидуальный подход к оценке текущих и потенциальных возможностей спортсменов высшей квалификации позволяет, с одной стороны, учитывать их генетическую предрасположенность к максимальной мобилизации потенциальных ресурсов организма в соревновательных условиях, с другой - подбирать средства этой мобилизации, адекватные функциональному состоянию спортсмена. Экспериментальные данные, полученные при изучении индивидуального метаболического профиля, свидетельствуют о том, что при сохранении тенденции прогрессивных изменений в энергообеспечении мышечной работы соревновательного характера у спортсменов высшей квалификации наблюдаются существенные отклонения от типичного метаболического профиля группы спортсменов однотипной специализации. Индивидуальные данные в изменении метаболической картины крови - объективный ориентир для коррекции программы тренировки, обеспечивающий значительный прирост спортивных результатов в ответственных соревнованиях. Выводы 1. Сравнительный анализ изменения уровня метаболитов анаэробного обмена в периферической крови у спортсменов различных спортивных специализаций в сопоставимых условиях позволяет определить их метаболический профиль и разработать возможные варианты коррекции спортивной подготовки. 2. Ускорение перехода к более экономичному режиму энергообеспечения мышечной работы у спортсменов-средневиков дает основание использовать плавание на дистанции 400 м и более в качестве средства, компенсирующего дефицит гликолитических процессов энергообмена в обеспечении высокоэффективной мышечной работы на спринтерских дистанциях. 3. Направленность и содержание метаболичес ких реакций определяются не только текущими потребностями организма, но и сложившимися в процессе специализации своеобразными стереотипами энергообеспечения. 4. Факторный анализ статистических величин 33 переменных для каждой группы пловцов позволил выделить семь факторов, суммарно описывающих основную часть полученной информации. 5. При сохранении общей тенденции в изменении концентрации метаболитов в периферичес кой крови в факторах, определяющих основное направление энергопродукции, обнаружены существенные индивидуальные различия в количественных значениях метаболических сдвигов при выполнении спортсменами сопоставимых видов соревновательных нагрузок.
При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна! |
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме