Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта
Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского
Волгоградская государственная академия физической культуры
Возрастные изменения функционального статуса у профессиональных спортсменов женского и мужского пола в процессе продолжительной спортивной деятельности
Погодина С.В., д.б.н., профессор
Епишкин И.В., к.б.н., доцент
Папуш П.А., преподаватель
Мальцев В.А., к.м.н., доцент
Горбанева Е.П., д.м.н., доцент
гг. Санкт-Петербург, Симферополь, Волгоград
Аннотация
В статье обсуждаются возрастные особенности функционального статуса профессиональных спортсменов мужского и женского пола в процессе продолжительной спортивной деятельности. Обследованы спортсмены мужского и женского пола юношеского, первого и второго зрелого возраста. Проведено 8 серий исследований (по 4 для мужчин и женщин) по изучению основных адаптационных механизмов, определяющих функциональный статус спортсменов с применением иммунологического, реографического, биохимического, гематологического, спирографического, велоэргометрического и статистического методов. В результате сформированы модели функциональных возможностей профессиональных спортсменов разного возраста и пола. Модели для мужчин юношеского и первого зрелого возраста подчеркивают сопряженность усиления исследуемых адаптационных механизмов. Модель для мужчин второго зрелого возраста определяет ослабление реагирования на высокие пороговые воздействия в вентиляторном и метаболическом звеньях адаптации. При этом в данной возрастной группе спортсменов у представителей силовых видов спорта выявляется избыточное усиление в регуляторных механизмах - вегетативном нервном и гормональном, что обусловливает напряжение функций основных систем у этих атлетов. Модели для возрастных групп спортсменок подчеркивают различия во времени наступления наиболее благоприятных периодов ановуляторного и овариально-менструального циклов для проявления высокого уровня функциональных возможностей гемодинамического и вентиляторного звеньев адаптации. Установленные алгоритмы возрастных изменений уровня функциональных возможностей профессиональных спортсменов мужского и женского пола в условиях разных пороговых режимов работы могут быть использованы в прогнозировании адаптационных резервов организма в процессе продолжительной спортивной деятельности.
Ключевые слова: профессиональные спортсмены мужского и женского пола, функциональный статус, возрастные изменения, инволютивно-возрастной вектор адаптации, пороговые режимы работы.
Annotation
Age-related features of hormonal and functional status of professional athletes of female and male in the course of long-term sports activity
Pogodina S.V., Grand PhD in Biological Sciences, Professor
Epishkin I.V., PhD in Biological Sciences, Associate Professor V.I. Maltsev V.A., Associate Professor Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol
Papush P.A., Lecturer, Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and Health, St. Petersburg
Gorbaneva E.P., Grand PhD in Medical Sciences, Associate Professor Volgograd State Physical Education Academy, Volgograd
The article discusses the age-related features of the functional status of professional male and female athletes in the process of long-term sports activity. Male and female athletes of youth, first and second mature age were examined. 8 series of studies (4 each for men and women) were conducted to study the main adaptive mechanisms that determine the functional status of athletes using immunological, rheographic, biochemical, hematological, spirographic, veloergometric and statistical methods. As a result, models of the functional capabilities of professional athletes of different ages and genders were formed. Models for men of adolescent and first mature age emphasize the conjugacy of strengthening the studied adaptive mechanisms. The model for men of the second mature age determines the weakening of the response to high threshold effects in the ventilator and metabolic links of adaptation. At the same time, in this age group of athletes, representatives of power sports show excessive strengthening in the regulatory mechanisms - autonomic nervous and hormonal, which significantly reduces the functional capabilities of these athletes. Models for age group athletes emphasize the differences in time of occurrence of the most favorable periods and anovulatory ovarian-menstrual cycle to a higher level of functionality hemodynamic and ventilatory link adaptation. The established algorithms of age-related changes in the level of functional capabilities of highly qualified male and female athletes in conditions of different threshold modes of operation can be used in predicting the adaptive reserves of the body in the process of long-term sports activity.
Keywords: professional male and female athletes, functional status, age-related changes, involutive-age vector of adaptation, threshold modes of work.
Введение
Интенсивное развитие профессионального спорта, являющегося альтернативным источником доходов, способствует появлению на спортивной арене профессиональных спортсменов мужского и женского пола возраста четвертого десятилетия, для которого характерны инволютивно-возрастные изменения, повышенный риск перетренированности и дизадаптации [9, 10]. Данные обстоятельства актуализируют проблему качественного функционального мониторинга спортсменов второго зрелого возраста [1, 3, 5, 8, 10], а также сравнение их функционального статуса с относительно молодыми атлетами для установления физиологических факторов, формирующих и поддерживающих высокий уровень тренированности мужского и женского организма в процессе продолжительной спортивной деятельности [2, 4-7, 11]. Более того, научная база данных о динамике функциональных возможностей спортсменов в инволютивно-возрастном векторе является инфоповодом для пересмотра перспектив спортивной деятельности «возрастных» спортсменов и оптимальных путей сохранения физиологических резервов их организма.
Целью работы явилось определение возрастных изменений функционального статуса у профессиональных спортсменов женского и мужского пола в процессе продолжительной спортивной деятельности.
Методы и организация исследований. Обследованы высококвалифицированные (мастера спорта и мастера спорта международного класса) спортсмены-профессионалы мужского и женского пола юношеского (17-21 год), первого (22-26 лет) и второго зрелого возраста (40-46 лет), представители видов спорта, направленных на развитие аэробной выносливости (группа «выносливость» - мужчины и женщины пловцы, велосипедисты, бегуны на длинные дистанции) и скоростно-силовой выносливости (группа «сила» - мужчины гиревики). Спортсменки распределялись на группы в зависимости от характера менструального цикла (МЦ) с овариально-менструальным циклом (ОМЦ 16-26 лет) и ановуляторным менструальным циклом (АМЦ 37^5 лет). Проведено 8 серий исследований (по 4 для мужчин и для женщин) по изучению основных адаптационных механизмов, определяющих функциональный статус спортсменов (рисунок 1).
Рисунок 1. Серии исследований, используемые методы и исследуемые показатели
Физиологические параметры изучались в условиях стандартных и специфических нагрузочных воздействий, а именно, в условиях велоэргометрического теста ступенчато-возрастающей нагрузки, выполняемой не менее 5 минут в следующих режимах работы (W): аэробный W1-50 Вт, ЧСС-130-140 уд/мин; аэробно-анаэробный W2-100-120 Вт, ЧСС 150-160 уд/мин; анаэробно-аэробный W3-150-220 Вт, ЧСС-170-185 уд/мин. В качестве специфической нагрузочной пробы для спортсменов-пловцов использовался тест «дистанционное плавание», в котором режимы плавания моделировались посредством дистанций разной интенсивности и продолжительности: аэробный режим - ЧСС 130-140 уд/мин, продолжительность 1 час 30 мин; аэробно-анаэробный режим - ЧСС 150-156 уд/мин, продолжительность 21-23 мин; анаэробно-аэробный режим - ЧСС 170-190 уд/мин, продолжительность 11-12 минут. Специфическое нагрузочное тестирование для спортсменов-гиревиков осуществлялось посредством силового упражнения «рывок гири», которое выполнялось в течение десяти минут. Режимы работы моделировались изменением веса гири: 16, 24, 32 кг. У спортсменок показатели изучались в разных периодах МЦ [10]. Результаты обработаны с использованием пакета программ STATISTICA 10.0. Проверка соответствия распределения статистических данных закону нормального распределения проводилась с помощью критерия Шапиро-Уилка. Далее проводилось вычисление среднего значения исследуемых величин и ошибки среднего арифметического. Статистически значимые различия определялись с помощью t-критерия Стьюдента, значимые различия считались при р<0,05. В случае, когда статистические данные не подчинялись закону нормального распределения, анализ проводили по показателям медианы (Ме). Статистически значимые различия определяли, используя критерий Т-Вилкоксона и U-критерий Манна-Уитни, значимыми различия считались при <0,05. С помощью корреляционного анализа вычисляли коэффициент корреляции (r) Пирсона.
Результаты
Исследования гормонального механизма адаптации выявили усиление глюкокортикоидной активности и гиперэргический тип стресс-реакции на пороговые режимы работы у спортсменов-мужчин, тогда как у женщин, напротив, ослабление и гипэргический тип. В группах спортсменов-мужчин юношеского и первого зрелого возраста усиление проявлялось на высоких пороговых уровнях нагрузки. Во втором зрелом возрасте во всех группах испытуемых порог нагрузки, где определяли усиление продукции кортизола, снижался, а в группе «сила» в условиях специфической работы отмечали избыточную продукцию кортизола в исходном состоянии (таблица 1а). То есть у «возрастных» профессиональных спортсменов мужского пола усиление глюкокортикоидной реакции отмечено на низких пороговых уровнях нагрузки. Особенности гормональных глюкокортикоидных реакций в группах спортсменок в динамике менструального цикла были связаны с их ослаблением в межменструальном периоде (таблица 1б). Усиление отмечали при снижении уровня эстрогенной насыщенности - в менструальном и предменструальном периодах.
Таблица 1
Возрастные особенности направленности гормональных реакций на пороговые режимы работы у профессиональных спортсменов мужского (а) и женского (б) пола (достоверное повышение достоверное снижение -4) «а»
Примечание - W] - аэробный режим, W2 - аэробно-анаэробный режим, W3 - анаэробно-аэробный режим
Рисунок 2. Концентрация La (Ме) в мужских группах профессиональных пловцов (а) и гиревиков (б) разного возраста при специфической работе в зоне аэробного (1), аэробно-анаэробного (2) и анаэробно-аэробного (3) режимов.
адаптационный функциональный продолжительный спортивный
Результаты исследований метаболического механизма адаптации показали, что наибольшее увеличение продукции молочной кислоты (La) отмечали у спортсменов-мужчин юношеского и первого зрелого возраста при специфической нагрузке, выполняемой в анаэробно-аэробном режиме.
Во втором зрелом возрасте увеличение продукции молочной кислоты отмечали на сравнительно низком пороге нагрузки, то есть аэробно-анаэробном режиме (рисунок 2).
В возрастной группе спортсменок с ОМЦ наблюдали значимое увеличение продукции молочной кислоты по мере повышения предельных пороговых режимов работы. В то время как в возрастной группе спортсменок с АМЦ продукция молочной кислоты увеличивалась на низких порогах нагрузки. То есть у «возрастных» спортсменок высокая интенсивность образования метаболических факторов утомления отмечалась на сравнительно низких пороговых уровнях нагрузки.
Изучение неспецифического механизма адаптации, анализ лейкоцитарной формулы позволил установить у спортсменов мужского пола юношеского и второго зрелого возраста формирование реакций повышенной активации, что, вероятно, связано с повышенным влиянием гормонально-метаболических факторов на активность неспецифических механизмов. В то же время в первом зрелом возрасте при наибольшей активности гормонально-метаболических факторов отмечены реакции спокойной активации, что говорит о высокой устойчивости гомеостатических механизмов. В организме всех исследуемых спортсменок определены реакции спокойной активации и тренировки. То есть на гомеостаз спортсменок гормонально-метаболические факторы оказывают сравнительно слабое воздействие.
Исследования сердечно-сосудистой системы (ССС) и, в частности, вегетативной регуляции сердечного ритма выявили специфические для принадлежности к видам спорта особенности вегетативной реактивности на физическую нагрузку в высокоинтенсивном анаэробно-аэробном режиме работы. Выявленные особенности заключались в достоверном снижении парасимпатических влияний в группе «сила» в сравнении с группой «выносливость» при значимо большем сдвиге у юношей. Данный регуляторный сдвиг обусловливал большую выраженность доли ЧСС в прирост минутного объема крови (МОК), которая у «силовиков» юношей составляла свыше 150% (р<0,01). У «силовиков» первого зрелого возраста доля ЧСС в прирост МОК снижалась, а у «силовиков» второго зрелого возраста возрастала до 444,6±6,87% (p<0,01), что обусловливало для последних гиперсимпатикотонический тип вегетативной реактивности, повышение напряжения регуляторных механизмов и увеличение величины индекса напряжения (ИН) свыше 239 усл. ед. (р<0,01). Выявленные особенности свидетельствуют об усилении реагирования ССС «силовиков» на высокую пороговую нагрузку, что особенно выражено во втором зрелом возрасте и требует контроля функций ССС.
В возрастных группах спортсменок имели место хронобиологические особенности нервных регуляторных влияний на сердечный ритм. Выявлена вегетативная реакция на нагрузку, связанная с достоверным повышением значений мощности высокочастотных волн и достоверным снижением значений мощности волн крайне низкой частоты в динамике ОМЦ в период с 8-16 день (р<0,05), а в динамике АМЦ в период с 20-22 день (р<0,05), что свидетельствует об усилении автономного и ослаблении центрального контура регуляции и является критерием наиболее благоприятного физиологического алгоритма регуляции ритма сердца. Гемодинамические реакции спортсменок по своему типу являлись аналогичными вегетативным. Выявлены положительные ино- тропные эффекты и повышение внешней работы миокарда при ОМЦ в период с 8-16 день, а при АМЦ в период с 20-22 день.