оценка уровня развития в организме высококвалифицированных лыжников-гонщиков в условиях высокогорья в подготовительном периоде.

ВЫВОДЫ

1. В условиях высокогорья при максимальных или изнурительных уровнях работы уменьшаются максимальная ЧСС. Вследствие этого снижается максимальный сердечный выброс. Сочетанием уменьшенного сердечного выброса и пониженного градиента диффузии можно объяснить уменьшение МПК и ухудшение аэробной деятельности в условиях высокогорья. Таким образом, условия пониженного атмосферного давления ограничивают доставку кислорода в мышцы, снижая способность выполнять аэробную работу высокой интенсивности.
После пребывания спортсменов в горах функциональные возможности сердечно-сосудистой системы повышены и, как следствие, уровень физической работоспособности организма на более высоком уровне нежели чем на равнине.
2. Пребывание в условиях пониженного барометрического давления влияет на аэробные во ...

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИЗУЧАЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ 5
1.1. Характеристика влияния на организм условий пониженного барометрического давления 5
1.2.Адаптационные сдвиги в организме в условиях пониженного барометрического давления 6
1.2.1. Функция кровообращения 11
1.2.2. Снижение МПК 13
1.2.3. Горная акклиматизация (адаптация к высоте) 13
1.2.4. Изменения в системе кровообращения 19
1.2.5. Изменение МПК 21
1.3. Значение условий пониженного барометрического давления на характер тренировки 22
1.3.1. Спортивная работоспособность при выполнении скоростно-силовых (анаэробных) упражнений 23
ГЛАВА 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 27
2.1.Цель и задачи исследования 27
2.2. Методы исследования 27
2.2.1. Анализ специальной литературы 28
2.2.2. Педагогическое наблюдение 28
2.3. Организация исследования 29
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 31
3.1. Обоснование метода 31
3.2. Результаты тестирования после эксперимента 33
ВЫВОДЫ 35
РЕКОМЕНДАЦИИ 36
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 37

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность знаний об адаптационных сдвигах в организме в условиях пониженного барометрического давления для оптимизации теории и практики тренировки спортсменов различных дисциплин, чрезвычайно велика.
Условия высокогорья характеризуются пониженным атмосферным давлением. Пребывание на высоте 1500 м и больше оказывает заметное воздействие с точки зрения физиологии на организм человека. Гипоксия в условиях высокогорья может приводить к изменению обычных физиологических реакций организма. Условия пониженного атмосферного давления оказывают наиболее отрицательное влияние на мышечную деятельность, требующую проявления выносливости, вследствие ограничения окислительных процессов образования энергии. Но данные условия, если в них проводятся тренировки, могут создавать ряд преимуществ в ходе подготовки спортсмена. Преимуществами тренировок в условиях пониженного давления можно считать то, что условия гипоксии стимулируют выделение эритропоэтина, увеличивающего образование эритроцитов. Чем больше эритроцитов, тем больше гемоглобина. Нормальный уровень плазмы в сочетании с увеличенным числом эритроцитов приводят к увеличению общего объема крови. Все эти изменения способствуют улучшению кислородтранспортной способности крови. В условиях высокогорья уменьшается масса мышц и общая масса тела.
Результаты большинства исследований показывают, что тренировки в условиях высокогорья не приводят к значительному улучшению спортивных результатов в соревнованиях, проводимых в обычных условиях. Физиологические изменения, например, увеличение образования эритроцитов, хотя и носят временный характер, дают спортсмену определенное преимущество в первые дни после возвращения в обычные условия.
Цель работы: определить характер и уровень адаптационных сдвигов в организме лыжников-гонщиков в условиях пониженного барометрического давления.
 

По возвращении в равнинные условия требуется несколько недель, чтобы легочная вентиляция достигла обычного уровня.Диффузионная способность легких изменяется в процессе горной акклиматизации крайне медленно. Так, даже после 6 месяцев пребывания на высоте 5800 м не обнаруживается заметных изменений в диффузионной способности легких. Вместе с тем у постоянных жителей и долгожителей больших высот она заметно выше, чем у жителей равнины [37].У людей, длительно живущих на высоте, общая поверхность легких для диффузии газов может несколько увеличиваться, прежде всего, за счет увеличения площади альвеол и объема (поверхности) легочных капилляров благодаря постоянному их растяжению – дилятации. Это приводит к утончению альвеолярно-капиллярной мембраны, что благоприятствует диффузии через нее молекул О2. Замедление кровотока через расширенные легочные капилляры также улучшает условия для диффузии О2 [16].У постоянных жителей высокогорных районов все легочные емкости (общая, жизненная, функциональная остаточная) и остаточный объем легких увеличены по сравнению с жителями равнины.Основные адаптационные изменения в системе крови направлены на повышение ее кислородтранспортных возможностей.Акклиматизация к высоте является, по существу, адаптацией к низкому парциальному напряжению О2 и СО2 в крови и других тканях. Высотная гипервентиляция препятствует падению парциального давления О2 в альвеолярном воздухе и соответственно в артериальной крови. Однако степень уменьшения парциального напряжения О2 в артериальной крови, наблюдаемая сразу по прибытии на высоту, остается постоянной на протяжении нескольких недель акклиматизации. При кратковременном пребывании на высоте вместе с ростом легочной вентиляции продолжает падать парциальное напряжение СО2 в артериальной крови. Однако в результате длительной высотной акклиматизации оно повышается, что выявляется как в условиях покоя, так и особенно во время мышечной работы.Кислотно-щелочное равновесие в крови и других жидкостях тела за несколько дней пребывания на высоте постепенно восстанавливается за счет усиленной экскреции щелочей (бикарбонатов) из крови через почки и их удалению с мочой. Усиленная экскреция бикарбонатов из крови заканчивается, когда ее pH восстанавливается до нормальных величин (около 7,40). Снижение алкалоза ведет к дальнейшему усилению легочной вентиляции [32].Уменьшение содержания буферных оснований (щелочного резерва) в крови у людей, акклиматизированных к большой высоте, имеет отрицательный эффект: снижается способность противостоять ацидозу, который возникает при мышечной работе в связи с образованием и выделением в кровь метаболических кислот (прежде всего молочной кислоты); это может быть одной из причин снижения работоспособности [53].Концентрация лактата в артериальной крови при выполнении стандартной субмаксимальной аэробной нагрузки снижается по мере акклиматизации к высоте. Максимальная для данного человека концентрация лактата в крови также несколько уменьшается в процессе длительной высотной акклиматизации. Объем плазмы крови, в течение первых нескольких дней пребывания на высоте уменьшен по сравнению с объемом на равнине. Поэтому увеличен показатель гематокрита и повышена концентрация эритроцитов и гемоглобина в крови. При этом, чем больше высота, тем сильнее потери плазмы (выше степень гемоконцентрации) [24].Так, после недели пребывания на высоте 2300 м объем плазмы уменьшен в среднем на 8%, на высоте 4300 м – на 16%. В первом случае гематокрит увеличен на 4%, концентрация гемоглобина – на 10%, а во втором соответственно на 6 и 20%. У альпинистов во время экспедиции на Гималаи объем плазмы на протяжении нескольких недель был на 29% ниже уровня в равнинных условиях [53].Начальное уменьшение объема плазмы является следствием общей дегидратации в результате гипервентиляции и усиленного потоотделения. Недостаточное потребление воды в первые дни пребывания в горах может усиливать дегидратацию. Поскольку в этот период нет чувства повышенной жажды, принимать жидкость следует даже в отсутствие субъективной потребности в ней. В процессе дальнейшего пребывания на высоте объем циркулирующей плазмы восстанавливается до исходного («равнинного») уровня. В условиях среднегорья для этого требуется несколько месяцев [46].Содержание эритроцитов и гемоглобина в крови в первые дни пребывания на высоте повышается в связи с гемоконцентрацией, вызванной потерей части циркулирующей в сосудистом русле плазмы. Гемоконцентрация обеспечивает поддержание нормального содержания О2 в артериальной крови и поэтому играет важную роль в быстрой адаптации организма к гипоксическим условиям [38].В первые же дни пребывания в горах усиливается эритропоэз, ведущий к истинному увеличению числа эритроцитов в крови. Оно становится заметным уже на 3-4-й день пребывания на высоте свыше 3000 м. Увеличивается число циркулирующих в крови ретикулоцитов и эритроцитов больших размеров. Степень увеличения общего количества и соответственно концентрации эритроцитов на высоте до 4800 м находится в линейной зависимости от высоты и длительности пребывания в горах. При увеличении высоты до 6000 м эритропоэз падает. У альпинистов после нескольких дней пребывания на высоте более 7000 м содержание эритроцитов достигает 8,5 млн/мм3. У постоянных жителей гор оно тем больше, чем больше высота проживания (см. табл. 1) [45].Таблица 1. Содержание эритроцитов в крови жителей различных высот Высота, м015002500350045005500Содержание эритроцитов, млн/мм35,35,45,55,87,38,2За счет увеличения общего количества (массы) эритроцитов у акклиматизированного к высоте человека повышен объем циркулирующей крови.Гемоконцентрация, происходящая в начале высотной акклиматизации и более поздно наступающее истинное увеличение числа эритроцитов в циркулирующей крови, приводят к повышению гематокрита и вязкости крови, что в свою очередь, ведет к повышению периферического сосудистого сопротивления, и тем самым влияет на гемодинамику. Небольшие изменения содержания эритроцитов (гематокрита) не оказывают заметного влияния на вязкость крови. Только значительное увеличение их концентрации, которое наблюдается, например, у жителей высокогорных районов, может оказывать определенное отрицательное влияние на циркуляцию крови [49].Образование дополнительного количества гемоглобина вначале несколько задерживается по сравнению с ростом числа эритроцитов, но в процессе акклиматизации постепенно усиливается, растет концентрация гемоглобина в крови и, таким образом, повышается кислородная емкость крови. Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах при этом не изменяется. Повышение концентрации гемоглобина позволяет поддерживать нормальное или даже несколько повышенное содержание О2 в артериальной крови, несмотря на сниженный процент насыщения ее кислородом [17].Увеличение числа эритроцитов и концентрации гемоглобина происходит в условиях среднегорья очень медленно. Оно тем больше, чем больше высота и длительнее пребывание на ней. На очень большой высоте концентрация гемоглобина в крови нарастает быстро и значительно. У постоянных жителей гор она составляет более 20 %. На каждые 300 м прироста высоты концентрация гемоглобина в крови увеличивается в среднем на 2,1% у мужчин и на 1,8% у женщин [32].Кривая диссоциации оксигемоглобина в процессе горной акклиматизации смещается вправо, что облегчает снабжение тканей кислородом. Особенно это важно для работающих мышц. Одним из механизмов такого сдвига может быть повышение концентрации 2,3-ДФГ в эритроцитах, что наблюдается у людей, постоянно проживающих в горах. Однако даже после полной акклиматизации на высоте снабжение тканей кислородом затруднено, особенно при напряженной мышечной работе, из-за сниженного парциального напряжения О2 в артериальной крови [6]. 1.2.4. Изменения в системе кровообращенияПервые дни пребывания в горах сердечный выброс при выполнении субмаксимальной аэробной работы больше, чем на уровне моря. Затем он постепенно снижается и в течение нескольких недель достигает величины, характерной для равнинных условий. Градуальное снижение его происходит по мере повышения кислородной емкости крови (концентрации гемоглобина).ЧСС при относительно небольших нагрузках в первый период пребывания в горах повышена, но на поздних этапах акклиматизации становится такой же, что и на уровне моря. При выполнении работы очень большой мощности у акклиматизированных людей она даже ниже, чем на равнине [51].Максимальный сердечный выброс в условиях среднегорья вначале не изменяется, но по мере пребывания в горах несколько снижается, что является результатом уменьшения систолического объема, так как максимальная ЧСС остается обычно неизменной. В то же время на большой высоте максимальный сердечный выброс заметно снижается – как за счет уменьшения систолического объема, так и за счет снижения ЧСС. Уменьшение максимальной ЧСС в условиях горной гипоксии связано с усилением парасимпатической активности, как одного из механизмов, горной адаптации.У акклиматизированных к высоте жителей равнины, во время пребывания в горах, периферическое сосудистое сопротивление снижено. Стимулом для расширения коронарных сосудов, сосудов головного мозга и всех других сосудов служит гипоксия. Без такого компенсаторного расширения их увеличенный объем крови, ее повышенная вязкость и низкое насыщение кислородом создавали очень большую нагрузку для работы сердца. У постоянных жителей высокогорья артериальное давление несколько ниже, чем у жителей равнины. У живущих на высоте более 3000 м происходит повышение давления в легочном (малом) круге кровообращения с высоким сопротивлением в легочных сосудах и гипертрофией правого желудочка сердца. Это обеспечивает более равномерное соотношение вентиляции и перфузии в легких, что уменьшает различия в давлении О2 между альвеолярным воздухом и артериальной кровью. Указанные изменения очень постепенно исчезают при возвращении на равнину [1].Основные изменения в тканях, происходящие в условиях пониженного парциального напряжения О2, направлены на повышение эффективности получения и утилизации кислорода для аэробного образования энергии.Эти адаптационные изменения заключаются в следующем: усиление капилляризации тканей (увеличение числа и плотности капилляров); повышение концентрации миоглобина в скелетных мышцах; увеличение содержания митохондрий; увеличение содержания и активности окислительных ферментов [16].В отличие от описанных физиологических механизмов адаптации эти изменения требуют длительного времени и потому обнаруживаются лишь у людей, долго проживающих на больших высотах [40].Чем меньше возраст, с которого человек проживает в горах, тем больше адаптационные изменения. Оптимальное время акклиматизации к длительному проживанию в горах – период роста и развития ребенка [26]. 1.2.5. Изменение МПКПо мере акклиматизации МПК обычно постепенно увеличивается, так что через несколько недель пребывания на высоте оно выше, чем в первые дни. Более заметно это увеличение МПК на средних, чем на больших, высотах. После 3-5 недель пребывания в среднегорье снижение МПК составляет лишь 6-16% по отношению к равнинному МПК. При одинаковой степени гипоксии снижение МПК у жителей гор меньше, чем у временно проживающих в горах жителей равнины. Тренировка на высоте благоприятствует процессу высотной акклиматизации: у тренирующихся в горах людей прирост МПК выше, чем у нетренирующихся. Однако даже после продолжительной активной акклиматизации МПК на высоте остается сниженным по сравнению с равнинным, исходным МПК на уровне моря [3].Так, у спортсменов высокого класса по прибытии в Мехико-сити (2300 м) МПК снизился на 14%. Через 19 дней уменьшение еще составляло 6% по отношению к исходному МПК: У 8 спортсменов международного класса начальное снижение МПК составляло в среднем 16% (индивидуальные колебания от 9 до 22%), а через 19 дней – 11% (от 6 до 16%) [45].Даже постоянно проживающие в горах тренированные спортсмены имеют более низкий показатель МПК на своей высоте, чем на уровне моря. Например, у спортсменов, проживающих постоянно на высоте 3100 м, МПК было на 27% ниже, чем на уровне моря [31].Увеличению МПК на высоте способствуют многообразные механизмы компенсаторной адаптации к гипоксическим условиям – усиление легочной вентиляции, повышение диффузионной способности легких, увеличение кислородной емкости крови, общего объема циркулирующей крови, сердечного выброса, усиление капилляризации скелетных мышц и миокарда, повышение содержания миоглобина в скелетных мышцах, митохондрий в мышечных клетках, рост активности окислительных ферментов [30].Когда человек возвращается на равнину, он на протяжении нескольких недель постепенно утрачивает ту адаптацию к условиям гипобарической гипоксии, которая произошла у него в горах [35]. 1.3. Значение условий пониженного барометрического давления на характер тренировкиСпортивная работоспособность в среднегорье и после возвращения на уровень моря.Физическая работоспособность человека снижается по мере подъема на высоту. Прежде всего, и главным образом это касается аэробной работоспособности (выносливости) снижение которой отмечается уже на высоте 1200 м. В этом отношении нет никаких различий между тренированными и нетренированными людьми. Как у тех, так и у других в начале пребывания в горах работоспособность снижается примерно одинаково по отношению к равнинному уровню. На значительной высоте симптомы горной болезни столь же часто и даже в более выраженной степени наблюдаются у спортсменов [33].1.3.1. Спортивная работоспособность при выполнении скоростно-силовых (анаэробных) упражненийМышечная сила и мощность, а также координация движений при кратковременных максимальных усилиях практически не изменяются при подъеме в горы или при дыхании газовой смесью с низким содержанием кислорода. Поэтому в непродолжительных (до 1 мин) спортивных упражнениях скоростно-силового характера и упражнениях на координацию, выполняемых в горных условиях, не наблюдается явного снижения результатов по сравнению с равнинными. Более того, на высоте из-за сниженной плотности воздуха (сопротивления перемещению) результаты на спринтерских дистанциях (особенно в велогонках) Могут быть даже выше, чем на уровне моря [4].Следует, однако, иметь в виду, что восстановительные процессы в организме протекают на высоте замедленно. Поэтому повторное выполнение даже кратковременных упражнений в этих условиях вызывает более быстрое наступление утомления (снижение работоспособности), чем на уровне моря.Для участия в соревнованиях, проводимых на высоте в скоростно- силовых и координационных упражнениях, не требуется специальной предварительной акклиматизации спортсмена к этой высоте. Если спортсмен не страдает горной болезнью, срок его прибытия на соревнования может быть выбран произвольно [19]. Спортивная работоспособность при выполнении упражнений на выносливость.Результаты в спортивных упражнениях с предельной продолжительностью более 1-й мин на высоте ниже, чем на уровне моря. Исключение составляют относительно непродолжительные упражнения, на результат которых большое влияние оказывает величина сопротивления (плотность) воздуха, например велогонки на треке. Снижение физиологических возможностей спортсмена в этих упражнениях компенсируется улучшением механических условий их выполнения [2].В некоторых пределах чем больше дистанция (предельная продолжительность упражнения), тем значительнее снижение результата. Чем больше высота, тем сильнее падение физической аэробной работоспособности, идущее параллельно с уменьшением МГЖ. Снижение аэробной производительности является главной причиной уменьшения выносливости на высоте. В связи со снижением работоспособности переносимая интенсивность тренировочных нагрузок с высотой уменьшается.По мере развития механизмов, адаптирующих организм человека к высотной гипоксии, улучшается, хотя и не очень значительно и не во всех случаях, его физическая работоспособность на данной высоте. При этом для адаптации к выполнению более продолжительных упражнений на высоте требуется и более длительный период акклиматизации [13]. Чтобы достигнуть хорошего результата на высоте 2000 м и больше в упражнениях околомаксимальной и максимальной аэробной мощности, необходим минимальный период акклиматизации (2-3 недели). Дальнейшее пребывание в условиях среднегорья слишком мало улучшает аэробную работоспособность и поэтому неоправданно [18].Хорошо тренированные люди не акклиматизируются к большим высотам быстрее или более эффективно, чем нетренированные[28]. Высота влияет на работоспособность постоянных жителей гор, как и на работоспособность жителей равнины. Как и у жителей равнины, спортивные результаты у постоянных жителей горной местности снижаются на высоте по мере увеличения дистанции (времени работы) по сравнению с их равнинными результатами [8].Как следует из вышесказанного, акклиматизация к высотной гипоксии вызывает адаптационные физиологические изменения, во многом сходные с теми, которые происходят в процессе тренировки выносливости на уровне моря. И в том, и в другом случае повышаются аэробные возможности организма, связанные с его кислородтранспортными возможностями и способностью тканей (работающих мышц) утилизировать О2 для аэробной энергопродукции. Возникает вопрос, может ли тренировка на высоте вызывать дополнительные физиологические изменения, усиливающие аэробную производительность и физическую аэробную работоспособность (выносливость) у спортсменов на равнине. Другими словами, повышается ли работоспособность на уровне моря после пребывания на высоте, более ли эффективна тренировка на высоте, чем такая же тренировка на уровне моря. Научные данные относительно эффекта проживания и тренировки на высоте с целью повышения выносливости в равнинных условиях довольно противоречивы [20].Несомненно, что люди, постоянно проживающие в горных условиях, имеют преимущества в соревновании на выносливость, если оно проводится в тех же условиях, перед спортсменами, постоянно живущими на уровне моря. Во время максимальной аэробной работы на средней высоте постоянные жители гор имеют более высокие кислородную емкость крови, сердечный выброс, системную АВР-О2 и соответственно МПК, чем жители равнины того же уровня тренированности [34].С другой стороны, постоянное или длительное проживание на большой высоте не дает преимущества в отношении аэробной выносливости, проявляемой на равнине. У хорошо тренированных спортсменов проживание и интенсивная тренировка в среднегорье в течение нескольких недель не всегда дают дополнительный эффект по сравнению с эквивалентной тренировкой на уровне моря. Даже длительное пребывание на очень большой высоте не оказывает достоверного влияния на равнинные показатели аэробной работоспособности [22].При анализе влияния подготовки в среднегорье на результаты выступления в равнинных условиях, необходимо иметь в виду значительные индивидуальные вариации: у одних спортсменов такая подготовка приводит к повышению равнинных результатов, у других – к снижению, на третьих вообще не оказывает заметного влияния. Важно учитывать и то, что функциональное состояние и спортивная работоспособность в период реакклиматизации носят выраженный фазный характер: повышение спортивной работоспособности чередуется с временным ее снижением. Вероятно, важную роль для повышения равнинной работоспособности играет специальная организация тренировочного процесса в горных условиях, а также период реакклиматизации [27].В процессе длительного пребывания в горных условиях в организме возникают адаптационные изменения, которые способствуют повышению работоспособности в этих специфических условиях. Вместе с тем эти изменения не дают заметного преимущества при выполнении работы в иных специфических условиях, в частности на уровне моря. Все это означает, что спортивная тренировка должна проводиться преимущественно (если не исключительно) в тех же условиях, в которых проводятся соревнования [39].