На правах рукописи

САРАЙКИН

Дмитрий Андреевич

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА

ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ

ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА (ТХЭКВОНДО)

03.03.01 – «Физиология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск – 2012 1 Диссертация выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет»

Научный руководитель:

Павлова Вера Ивановна, доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Сашенков Сергей Львович, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации;

Кузнецов Александр Павлович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой анатомии и физиологии человека ФГБОУ ВПО «Курганский государственный университет».

Ведущая организация:

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина» (г. Екатеринбург)

Защита состоится 24 мая 2012 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу:

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».

Автореферат разослан 23 апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, доцент Н.В.Ефимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одной из важнейших проблем подготовки спортсменов является оценка функционального состояния их организма при адаптации к тренировочной и соревновательной деятельности (Кучкин, Н., Бакулин А., 1985; Кукес, В.Г. с соавт., 1986;

Меерсон, Ф.З., 1986; Пшенникова, М. Г., 1986; Фролов, А.В., Цехмистро, Л.Н., 2003; Фомин, Н.А., 2003, Исаев, А.П., 2004).

В настоящее время тхэквондо является Олимпийским видом спорта (Шулика, Ю.А., 2007; Ключников, Е.Ю., 2008), поэтому уделяется большое внимание воспитанию высококвалифицированных спортсменов для участия в международных соревнованиях (Лившиц, В.И., 2007; Ли Чжон Ки, 2009, Терзи, М.С., 2011).

В ходе тренировочной и соревновательной деятельности типичной для тхэквондистов проявляется стрессорная реакция организма, т.е. усиление симпатоадреналовой и гипофизарно-адренокортикальной активности. Это позволяет спортсмену длительное время поддерживать высокую работоспособность в условиях эмоционального стресса (Меерсон, Ф.З., 1981;

Агаджанян, Н.А., 1983; Солодков, А.С., 1988 и др.; Афанасьева, И.А., 2007, Павлова, В.И., 2007).

Недостаточная тренированность, быстрое истощение вышеуказанных физиологических механизмов являются важнейшим фактором, лимитирующим спортивную деятельность единоборцев (Дембо, А.Г., 1980;

Бальсевич, В.А., 1991; Тихвинский, С.Б., 1991; Дубровский, В.И., 1998;

Кулиненков, Д.О., 2002; Макарова, Г.А., 1997-2003; Граевская, Н.Д., 2004;

Pedersen, B.K., 2006).

Актуальной является проблема управления учебно-тренировочным процессом с учетом функционального состояния организма в связи с возросшими нагрузками на систему энергообеспечения юных тхэквондистов и проведения коррекционных мероприятий с целью повышения их спортивного мастерства и сохранения здоровья (Голубчиков, A.M., 1983; Кукес, В.Г. с соавт., 1986; Коваленко, А.П. с соавт., 1999; Ткач, В.Т., Байтукалов, А.А., 2000 и др.; Шибкова, Д.З., 2007;

Сашенков, С.Л. с соавт., 2010).

В связи с отсутствием систематизированных данных изучение функционального состояния сердечно-сосудистой системы и вегетативной нервной регуляции, изменений периферической крови на разных этапах тренировочного процесса – актуальная задача, поскольку они являются «индикаторами» адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма (Быков, Е.В., 2007; Baevsky, R.M., 2001; Akerstrom, T., Streensberg, A., 2005; Eagle, R.A., Jafferji, I., Barrow, A.D., 2009 и др.).

При адаптации к физическим нагрузкам наряду с активацией нейроэндокринной системы большую роль играет активация иммунной системы с изменением содержания цитокинов, которые регулируют функции, а также обеспечивают развитие защитных реакций организма и осуществляют поддержание гомеостаза (Кетленский, С.А., Симбирцев, А.С., Воробьев, А.Д., 1992; Симбирцев, А.С., 2004; Ярилин, А.А., 1997;

Дятлов, Д.А., 2007; Павлова, В.И., 2012, Bianchi, M.E., 2007; Pedersen, B.K., 2007).

К настоящему времени информация, имеющаяся в доступных источниках литературы, носит фрагментарный и часто противоречивый характер, поэтому вышеуказанные предпосылки определили цель и направления нашего исследования.

Цель исследования: оценить динамику функционального состояния организма спортсменов-тхэквондистов 15-16 лет в годичном тренировочном процессе по показателям сердечно-сосудистой системы и системы крови.

В рамках общей цели решались следующие задачи:

Оценить адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы юных тхэквондистов при физической нагрузке на разных этапах тренировочного процесса по показателям вариабельности сердечного ритма;

лейкоцитарного, тромбоцитарного ряда и уровень провоспалительных (ИЛ-1, ИЛ-6) и противовоспалительных (ИЛ-4, ИЛ-10) цитокинов на разных этапах тренировочного процесса у юных тхэквондистов;

Определить уровень ключевых стресс-ассоциированных гормонов:

адренокортикотропного (АКТГ), кортизола, норадреналина в годовом макроцикле.

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые проведена комплексная оценка состояния сердечно-сосудистой системы, периферической крови, основных стресс-ассоциированных гормонов у юных тхэквондистов в динамике годового макроцикла; это позволило определить готовность организма к соревновательному процессу. Установлено, что наблюдается разнонаправленная динамика мощности высокочастотных и низкочастотных колебаний от подготовительного к соревновательному и, далее, к восстановительному периоду. Выявлено, что в соревновательном периоде в связи с применением боевых поединков и повышенной физической нагрузки наблюдается доминирование симпатической регуляции вегетативной нервной системы, это требует проведения адекватных восстановительных мероприятий.

Получены новые данные об однонаправленном достоверном повышении гормонов оси гипофиз-надпочечники (АКТГ, кортизол, норадреналин), иммунных регуляторов: провоспалительных (ИЛ-1, ИЛ-6) и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-10) в подготовительном и соревновательном этапах тренировочного процесса. Новыми являются результаты, характеризующие особенности адаптационноприспособительных реакций при моделировании спарринга, в частности, уровень содержания провоспалительного ИЛ-1 – увеличивается, а противовоспалительного ИЛ-4 – снижается.

Теоретическая и практическая значимость исследования Результаты исследования диссертационной работы расширяют и углубляют современные представления спортивной физиологии о динамике вариабельности сердечного ритма, реакции периферической крови, про- и противовоспалительных цитокинов, гормонов оси гипофиз-надпочечники в разные периоды тренировочного процесса у юных тхэквондистов.

Полученные результаты могут также служить теоретической базой для разработки адаптивной тренировочной программы по тхэквондо.

Исследование выполнено при поддержке грантов ректора Челябинского государственного педагогического университета за 2009, 2011 гг.

Результаты исследования включены в учебный процесс на кафедре теоретических основ физической культуры, используются в лекционных курсах по дисциплинам: «Физиология физического воспитания и спорта», «Основы здорового образа жизни», «Спортивная медицина» – в ФГБОУ ВПО Челябинском государственном педагогическом университете, ФГБОУ ВПО Южно-Уральском государственном университете (Национально исследовательский университет), ФГБОУ ВПО Уральском государственном университете физической культуры, ФГБОУ ВПО Курганском государственном университете.

Новые данные, полученные в исследовании, включены в систему учебно-тренировочных занятий юношеской сборной СДЮСШОР «Корё»

по тхэквондо. По результатам учебно-тренировочной и соревновательном деятельности СДЮСШОР «Корё» в 2011 году была признана лучшей спортивной школой России.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и вегетативной нервной регуляции у юных спортсменов, занимающихся тхэквондо, обусловлено стажем и спецификой спортивной деятельности, а также адаптивными изменениями организма на разных этапах годичного макроцикла;

2. Количественные изменения параметров крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов), гуморальных эффекторных и регуляторных факторов (цитокины: ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-10; гормоны: АКТГ, кортизол, норадреналин) зависят от этапа годичного тренировочного цикла при занятиях тхэквондо и указывают на адаптационные процессы в организме юных спортсменов.

Апробация результатов работы Основные материалы диссертации были представлены на II-ой Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды»

(г. Челябинск, 2008); Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (г. Челябинск, 2010); Международной научно-практической конференции «Физиологические механизмы адаптации человека» (г. Тюмень, 2010); Международной научно-практической конференции «Алдамжаровские чтения» (г. Костанай, 2011); итоговых научных конференциях ФГБОУ ВПО «ЧГПУ» (2010, 2011, 2012).

Публикации по материалам диссертации По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, вывода, списка литературы, включающего 300 источников: отечественной 217 и 83 зарубежной литературы. Текст иллюстрирован 9 таблицами и 16 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация и методы исследования Исследование проводилось в научно-исследовательском центре «Адаптация организма спортсменов к физической нагрузке разной интенсивности», в лабораториях: «Функциональные резервы кардиореспираторной системы» и «Молекулярной физиологии и иммунологии спорта» при кафедре «Теоретических основ физической культуры» ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» и на базе СДЮСШОР «Корё» по тхэквондо г. Челябинска (2009-2011 год).

В исследовании приняли участие юные спортсмены (1-2 разрядов), юноши 15-16 лет в количестве 30 человек, имеющие стаж не менее 4-х лет.

Контрольную группу составили 16 юношей, отнесенные к I и II группам здоровья учащиеся общеобразовательных школ, обучающиеся по основной программе (3 часа физической культуры в неделю).

Планирование тренировочного процесса в тхэквондо связано с подготовкой и участием в спортивных соревнованиях и предусматривает разделение годовых циклов на три периода: подготовительный (5 мес.), соревновательный (5 мес.) и восстановительный (2 мес.).

Физиологические методы Оценивались особенности динамики индикаторов функционального состояния сердечно-сосудистой системы при помощи цифрового анализатора биоритмов, программно-аппаратного комплекса «Омега-М». Основу метода составляет новая информационная технология анализа вариабельности сердечных ритмов – «фрактальная нейродинамика». Применяли временные и частотные методы анализа ВСР. Рассчитывалось до 40 показателей, характеризующих ВСР, соответствующих требованиям международных стандартов, опубликованных в 1996 г. Полученный экспериментальный материал был сведен в электронные таблицы «Microsoft Excel 2007» и обработан с использованием общепринятых математико-статистических методик расчета основных параметров выборочных распределений.

Гематологические методы Определение показателей периферической крови: эритроцитарного, лейкоцитарного и тромбоцитарного ряда – проводилось в центре «Прогрессивные медицинские технологии» на автоматическом анализаторе Cell-Dyne 3700 (г. Челябинск).

Иммунологические методы Уровень содержания цитокинов определялся на анализаторе «Multiscane Biotech» в сыворотке крови с помощью тест-систем производства ООО «Цитокин» (г. Санкт-Петербург). В слюне определение цитокинов проводилось с помощью иммуноферментного метода с использованием тестсистем «Вектор-Бест» (г. Новосибирск). Забор слюны проводился после полоскания ротовой полости в стеклянные флаконы без стимуляции слюноотделения у спортсменов до поединка и через 24 часа после поединка.

Сбор слюны проводился в утренние часы, натощак. В исследовании участвовали спортсмены без признаков зубной патологии ротовой полости.

Биохимические методы Определение уровня содержания гормонов проводилось в слюне юных тхэквондистов 15-16 лет иммуноферментным анализом с помощью тестсистем.

Изменение уровня содержания гормонов проводили на планшетном фотометре «Multiscan plus» (Labsystems, производство Финляндия) при длине волны 450 нм.

Кортизол определяли при помощи тест-системы CORTISOL Saliva ELISA Kit-Can-C-290, фирмы Diagnostics Biochem Canada Inc. Гормон АКТГ определяли при помощи тест-системы ACTH ELISA 7023 фирмы Biomerica.

Норадреналин – Noradrenalin ELISA Kit (RE 59261) фирмы IBL Hamburg.

Статистические методы обработки данных Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием лицензионных прикладных программ Microsoft Office Excel 2007 и Statistica 6.0. О достоверности различий средних величин судили по критерию Стьюдента (t). Ввиду малого объема выборки для проверки гипотезы о наличии или отсутствии различий между опытными и контрольными группами использовался непараметрический метод – критерий Манна-Уитни с оценкой достоверности по критерию значимости P.

PI-PIII PII-PIII IV - конец 60,32±2,78 78,75±5,18 0,40±0,04 22,41±2,16 32,87±5,98 95,42±7, восстановительного периода, n= PII- PIV PI-PIII PII-PIII IV - конец восстановительного периода, n= PII- PIV