Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АДЫГЕЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УДК 612.766.1; 612.825.8; 504.75:574.2

№ госрегистрации 01201062250

Инв. №

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ФГБОУ ВПО «АГУ»

дсоцн, профессор _ Р.Д. Хунагов « 20 » октября 2012 г.

ОТЧЕТ

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы по Государственному контракту № 14.740.11.0178 от «15» сентября 2010 г.

Шифр заявки «2010-1.1-143-115-025»

по теме:

ВЛИЯНИЕ СПОРТИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ОНТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ

РАЗВИТИЕ, АДАПТИВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ И

ПСИХОЛОГИЧЕСКУЮ ПОДГОТОВЛЕННОСТЬ ОРГАНИЗМА ЮНЫХ

СПОРТСМЕНОВ 9-17 ЛЕТ В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНЫХ СПЕЦИАЛИЗАЦИЙ

(ФУТБОЛ, ГАНДБОЛ, БАСКЕТБОЛ, ДЗЮДО, САМБО, ВЕЛОСПОРТ)

(заключительный, этап № 5) Наименование этапа: «Разработка морфофункциональной модели онтогенетического развития, систематизированных модельных характеристик, концепции управления тренировочных процессов с учетом спортивной специализации юных спортсменов»

Руководитель НИР, дбн, проф. А.В. Шаханова Майкоп Список исполнителей Руководитель темы, Проректор по научной работе АГУ, Введение, проф. каф. физиологии, разделы 1, дбн, проф. А.В. Шаханова заключение 20.10. Исполнители темы Проректор но учебной работе АГУ, проф. каф. общей Общее педагогики, редактирование, К.Д. Чермит дбн, дпн раздел 20.10. Проф. каф. физиологии, дбн, проф. А.А. Псеунок Раздел 1, 20.10. Проф. каф. физиологии, дбн, доц. Г.М. Коновалова Раздел 1, 20.10. Проф. каф. физиологии, дмн А.Х. Агиров Раздел 20.10. СНС лаб. «Физиология развития ребенка», доц. каф. физиологии, кбн, доц. Н.Н. Хасанова Раздел 20.10. Зав. лаб. «Физиология развития ребенка», доц. каф. физиологии, Реферат, кбн, доц. содержание, Т.В. Челышкова разделы 1, 20.10. Доц. каф. физиологии, кбк М.Н. Силантьев Раздел 1, 20.10. Инженер-генетик иммунологической лаборатории, кбн Раздел М.А. Муготлев 20.10. Зав. каф. физического воспитания, кпн, доц.

А.Г. Заболотний Разделы 1, Доц. каф. АСОиУ, Директор ИФК и дзюдо, СНС лаб. «Физиология Физиолог лаб. «Физиология развития ребенка», Физиолог лаб. «Физиология развития ребенка», Учебный мастер лаб.

«Физиология развития Физиолог лаб. «Физиология Физиолог лаб. «Мониторинг

РЕФЕРАТ

Отчет 192 с., 1 ч., 1 рис., 11 табл., 200 источников, 1 прил.

ЮНЫЕ СПОРТСМЕНЫ, ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ,

АДАПТИВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, СОМАТИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ,

ПОЛОВОЕ РАЗВИТИЕ, ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ, КАРДИОРЕСПИРАТОРНАЯ СИСТЕМА, ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА,

СОМАТОТИПЫ, ФУТБОЛ, БАСКЕТБОЛ, САМБО, ДЗЮДО, ВЕЛОСПОРТ,

ГАНДБОЛ.

адаптивные возможности юных спортсменов.

Целями работы являются:

- изучение онтогенетических закономерностей и механизмов роста, развития, адаптации, функциональной и психологической подготовленности и индивидуальных особенностей полового развития детей, подростков, в условиях спортивных физических нагрузок при разных видах спорта;

- обеспечение достижений научных результатов мирового уровня, внедрение в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирование эффективных и жизнеспособных научных коллективов.

В процессе выполнения 5 этапа НИР были осуществлены следующие мероприятия:

-проведен системный анализ многомерных данных по результатам проведенного комплексного мониторинга функционального состояния и адаптивных возможностей организма детей, подростков, юношей в условиях спортивных физических нагрузок;

-создана морфофункциональная модель онтогенетического развития, выявлены по срокам и продолжительности сенситивные, критические и узловые периоды онтогенеза в зависимости от спортивной специализации и направленности тренировочного процесса;

-разработаны систематизированные модельные характеристики юных спортсменов с учетом их спортивной специализации;

-выделены нейрофизиологических и морфофункциональных свойств организма, стадии полового созревания и типа телосложения, физиологические маркеры успешной адаптации детей и подростков к спортивным физическим нагрузкам в условиях футбольного и баскетбольного тренинга;

-разработана концепция управления тренировочным процессом на основе оценки функционального состояния организма, стадии полового созревания и соматотипической принадлежности организма юных спортсменов;

-разработана программа внедрения результатов НИР в образовательный процесс;

-проведен анализ, оценка и прогноз степени риска функционального перенапряжения на отдельных этапах онтогенеза в условиях спортивной гиперкинезии.

В процессе исследования получены следующие результаты: в ходе анализа многомерных данных по результатам проведенного комплексного исследования определен характер влияния регулярных спортивных физических нагрузок на закономерности онтогенетического развития, адаптивнорегуляторный, функциональный статус юных спортсменов, выделены по срокам и продолжительности узловые и критические периоды онтогенеза, разработаны систематизированные модельные характеристики юных спортсменов в зависимости от спортивной специализации и стажа, выделены маркеры успешной адаптации детей и подростков к спортивным физическим нагрузкам, на основании изученного экспериментального материала, разработана концепция управления тренировочным процессом юных спортсменов, разработана программа внедрения в образовательный процесс результатов НИР, проведен анализ степени риска функционального перенапряжения на отдельных этапах онтогенеза в условиях спортивной гиперкинезии.

Результаты проведнных исследований способствуют дальнейшей разработке проблемы адаптации, функциональной подготовленности к условиям спортивных физических нагрузок. Полученные данные позволяют углубить теоретическое представление о механизмах роста, развития и адаптации юных спортсменов.

Полученные на 5 этапе НИР результаты уже могут быть использованы в следующих областях:

- в детско-юношеском спорте при подготовке юных спортсменов, прогнозировании их спортивных перспектив;

- в качестве базы данных при формировании единого регионального методологического и информационного пространства по вопросам поиска здоровьесберегающих двигательных режимов и спортивно-оздоровительных технологий;

Результаты 5 этапа НИР могут быть востребованы:

научными и научно-педагогическими коллективами в области физической культуры и спорта;

- в системе подготовки специалистов по спортивной и общей физиологии, спортивных тренеров.

Результаты 5 этапа НИР могут внедряться в образовательный процесс.

Структура основной части отчета о НИР 5 этапа состоит из 7 разделов. В 1 разделе представлены результаты системного анализа многомерных данных по результатам проведенного комплексного мониторинга функционального состояния и адаптивных возможностей организма детей, подростков, юношей в условиях спортивных физических нагрузок. Во 2 разделе охарактеризована морфофункциональная модель онтогенетического развития, выявлены по срокам и продолжительности сенситивные, критические и узловые периоды онтогенеза в зависимости от спортивной специализации и направленности тренировочного процесса. В 3 разделе разработаны систематизированные модельные характеристики юных спортсменов с учетом их спортивной специализации. В 4 разделе выделены физиологические маркеры успешной адаптации детей и подростков к спортивным физическим нагрузкам. В разделе разработана концепция управления тренировочным процессом на основе оценки функционального состояния организма, стадии полового созревания и соматотипической принадлежности организма юных спортсменов.

В разделе разработана программа внедрения результатов НИР в образовательный процесс. В 7 разделе проведен анализ, оценка и прогноз степени риска функционального перенапряжения на отдельных этапах онтогенеза в условиях спортивной гиперкинезии. Анализ и сопоставление результатов исследований основной части отчета о НИР 5 этапа основаны на изучении отечественной и зарубежной литературы, список которой приведен в структурном элементе отчета о НИР «Список использованных источников».

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 Системный анализ многомерных данных по результатам проведенного комплексного мониторинга функционального состояния и адаптивных возможностей организма детей, подростков, юношей в условиях спортивных физических нагрузок

онтогенетического развития, выявление по срокам и продолжительности сенситивных, критических и узловых периодов онтогенеза в зависимости от спортивной специализации и направленности тренировочного процесса

характеристик юных спортсменов с учетом их спортивной специализации.

4 Выделение на основе интегрального учета комплекса нейрофизиологических и морфофункциональных свойств организма, стадии полового созревания и типа телосложения, физиологических маркеров успешной адаптации детей и подростков к спортивным физическим нагрузкам в условиях футбольного и баскетбольного тренинга

5 Разработка концепции управления тренировочным процессом на основе оценки функционального состояния организма, стадии полового созревания и соматотипической принадлежности организма юных спортсменов

6 Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.

функционального перенапряжения на отдельных этапах онтогенеза в условиях спортивной гиперкинезии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

НИР – научно-исследовательская работа ДЮСШ – детско-юношеская спортивная школа ЦНС – центральная нервная система РWC 170 – физическая работоспособность МПК – максимальное потребление кислорода ЖЕЛ – жизненная емкость легких ДЖЕЛ – должная жизненная емкость легких РОвд – резервный объем вдоха РОвыд – резервный объем выдоха МОД – минутный объем дыхания МВЛ – максимальная вентиляция легких ВК – вегетативный коэффициент ССС сердечно сосудистая система ВНС – вегетативная нервная система ИВР – индекс вегетативного равновесия ПАПР – показатель адекватности процесса регуляции УФН – уровень функциональной надежности ИГСТ – индекс Гарвардского степ-теста ФП – функциональная подвижность УФП – уровень функциональной подвижности

ВВЕДЕНИЕ

Современный спорт характеризуется значительным увеличением объема тренировочных нагрузок и эмоционального накала тренировочной борьбы.

соответствующие адаптационные перестройки в организме. Длительное функционирование организма в условиях спортивной гиперкинезии может явиться причиной истощения его функциональных резервов, выраженное в состояниях физического перенапряжения и перетренированности [1]. Все это часто вызывает перенапряжение механизмов адаптации и, как следствие, уменьшение защитных сил организма молодых спортсменов [2,3].

Специфика тренировки в том или ином виде спорта обусловливает дифференцированные преобразования, формируются новые функциональные межсистемные взаимосвязи [4]. Успешность адаптации спортсмена к выбранному виду деятельности во многом определяется соотношением устойчивых и лабильных компонентов в функциональной системе, направленной на получение полезного результата. В свою очередь эффективность данной функциональной системы будет зависеть от особенностей нейроэндокринного и психовегетативного обеспечения физиологических функций.

взаимодействуют, по крайней мере, две функциональные системы: система организации движений (главная) и система вегетативного обеспечения движения.

Взаимодействие этих функциональных систем определяет результат деятельности, ее интенсивность и качество, а их функция регулируется уровнем мотивации к продолжению деятельности [5].

Проблема индивидуализации тренировочных режимов не может быть исчерпана учетом пола и возраста, она должна решаться на основе конституционального подхода к определению особенностей юных спортсменов, их адаптационного потенциала с учетом идентификации типологической принадлежности занимающихся. Различия между представителями разных конституциональных типов в базовых свойствах, обуславливают различия в структуре двигательных возможностей и в динамике адаптивных перестроек под воздействием стандартного тренировочного процесса [6].

Идентификация типологической принадлежности юного спортсмена и оценка уровня его функциональных и физических кондиций, составляют единый комплекс информации, на основе которого можно разработать адекватные и персонифицированные рекомендации, ведущие к оптимизации двигательных режимов для отдельной группы занимающихся. При этом реализуется принцип – для представителей каждого типа конституции свой путь достижения их типологической нормы.

Известно также, что в онтогенезе человека существуют периоды максимально благоприятные для развития целого ряда физиологических функций. Физиологический смысл сенситивных периодов заключается в достаточной (но не окончательной) морфофункциональной зрелости, как соответствующих структур головного мозга, так и периферических отделов [7,8]. Следовательно, в сенситивном периоде и морфофизиологический субстрат, и регуляторные процессы, обеспечивающие искомую функцию, должны характеризоваться одновременным созреванием.

Особенностью любого сенситивного периода является то, что в это время происходит относительно легкое развитие данной функции при обязательном присутствии специфического для нее обучающего фактора. Если функция не получила развития в сенситивный период из-за малой интенсивности или даже отсутствия специального фактора, то она или не развивается вообще, или ее развитие в более позднем возрасте (вне сенситивного периода) происходит с большим трудом и поэтому функция часто не достигает оптимального состояния.

Основной проблемой детско-юношеского спорта является несоответствие между возрастными морфофункциональными перестройками и характером тренировочных и соревновательных нагрузок. Это может приводить к возникновению сердечно-сосудистых и других функциональных нарушений, работоспособности, изменению уровня здоровья юных спортсменов.

Проблема индивидуализации тренировочных нагрузок в зависимости от возраста, пола, соматотипа, стадии полового созревания, спортивной специализации представляет современную актуальную и практически неизученную проблему. Данная проблема особенно актуальна для видов спорта, занимающих лидирующие позиции по популярности среди детей и подростков и составляющих эмоционально-мотивационную основу их поведения.

Особую актуальность представляет анализ морфофункциональных показателей по возрасту, полу и стадиям полового созревания. Без знания логики развертывания процесса полового созревания, представлений о сущности изменений, происходящих в эндокринном статусе подростков и юношей, невозможно установить логику некоторых «нерепродуктивных»

изменений, получить новые дополнительные факты, позволяющие углубить или по-новому оценить сложившиеся представления о гормональной регуляции роста в процессе полового созревания, расширить современные представления о роли половых гормонов в процессах адаптации.

В ходе пяти этапов работы, используемые методы и технические возможности позволили достигнуть решения целей и поставленных задач:

-1 этап (2010 г): разработка детализированного плана проведения мониторинговых исследований и обоснование методов исследования по проблеме формирования адаптивной функциональной системы к физическим нагрузкам в зависимости от направленности учебно-тренировочного процесса.

Разработка базы данных;

-2 этап (2011 г): экспериментальные исследования функционального состояния организма юных спортсменов (детей и подростков) в условиях тестирующих и тренировочных нагрузок;

-3 этап (2011 г): проведение мониторинга функционального состояния организма юношей в условиях тестирующих и тренировочных нагрузок;

-4 этап (2012 г): интегральная характеристика функционального состояния и адаптивных возможностей растущего организма в условиях интенсивной мышечной деятельности;

онтогенетического развития и долговременной адаптации к интенсивной мышечной деятельности в зависимости от направленности спортивнотренировочного процесса у детей, подростков, юношей.

В плане сказанного в ходе выполнения НИР было проведено комплексное исследование функционального состояния и адаптивных возможностей детей и подростков в ходе онтогенеза в условиях спортивных физических нагрузок и решены следующие задачи:

функциональных и адаптивных возможностей организма юных спортсменов в условиях расширенного двигательного режима.

нейродинамического, эндокринного, психофизиологического, вегетативного и физического статусов в условиях тренировочных и соревновательных нагрузок с последовательным дифференцированным анализом морфологических, нейрофизиологических и физиологических параметров (по возрасту, полу, соматотипам, стадиям полового созревания, спортивной специализации).

- исследована динамика морфосоматического развития и закономерности функционирования адаптивных систем организма юных спортсменов в процессе тренировочных макроциклов, выявлены критические и сенситивные периоды в ходе онтогенетического развития, установлены степени их детерминированности в зависимости от возраста, пола, соматотипа, стадии полового созревания, спортивной специализации; определены периоды достижения функционального оптимума на основе оценки функционального резерва, «физиологической цены адаптации», степени напряжения регуляторных механизмов, необходимых для сохранения гомеостаза.

афферентного, регуляторного, эффекторного), в процессе долговременной адаптации к физическим нагрузкам спортивного характера при занятиях баскетболом, гандболом, дзюдо, самбо, велоспортом, установлены изменения стратегии адаптации к тренировочным и тестирующим нагрузкам в ходе тренировочных макроциклов, выявлены этапы перехода организма через неудовлетворительной степенью адаптации на фоне перенапряжения адаптационных механизмов.

- изучены особенности полового развития детей, подростков, юношей, занимавшихся и не занимавшихся спортом, вскрыты специфические ростовые тенденции каждого конкретного ребенка в зависимости от индивидуального варианта его полового развития.

- проведен анализ закономерностей развития функциональных и адаптивных возможностей юных спортсменов при двух самых крайних индивидуальных вариантах полового развития (индивидуальная акселерация и индивидуальная морфофункциональных показателей и физической работоспособности, выявление критических и сенситивных периодов для развития тренированности организма с учетом стадии полового созревания.

определены индивидуально-типологические особенности, выявлена устойчивость или изменчивость соматотипа профессиональных спортсменов в зависимости от направленности учебно-тренировочного процесса;

сопоставлены результаты оценки физического и функционального развития, нейрофизиологическим, моторным и вегетативным характеристикам, определены адаптивные возможности организма с учетом конституциональной принадлежности;

- установлена степень унификации функционального состояния и адаптивных индивидуально-нормативного подходов, определена зависимость характера и эффективности адаптации детей, подростков, юношей от конституциональной принадлежности и уровня половой зрелости на момент обследования, ретроспективного хода полового развития (времени вступления в пубертат, его темпов и сроков завершения), соматотипологической и конституциональной принадлежности; определен индивидуально-дифференцированный подход к нормированию тренировочных нагрузок;

- разработаны рекомендации по оптимизации морфогенеза и адаптогенеза с учетом логики роста, развития, полового созревания и стратегии адаптации на каждом этапе онтогенеза;

- изучены механизмы долговременной адаптации к интенсивной мышечной деятельности в зависимости от направленности спортивно-тренировочного процесса у детей, подростков, юношей, разработана морфофункциональная модель онтогенетического развития в условиях расширенного двигательного режима;

разработана эффективная концепция коррекции и регламентации тренировочных нагрузок с целью формирования оптимального вектора развития функциональной адаптивной системы в условиях конкретной спортивной специализации для достижения высокого спортивного результата и обеспечения благоприятной динамики состояния здоровья и работоспособности организма.

Представленные в заключительном отчете данные могут быть использованы: для определения функционального состояния организма юных спортсменов и выявления групп риска на стадии ранних признаков отклонения функциональных состояний от нормы; при моделировании оптимальных режимов тренировочных нагрузок с учетом возраста, пола, стадии полового созревания, спортивной специализации; в практике работы детских спортивных учреждений при проведении коррекционных, профилактических и оздоровительных мероприятий, направленных на укрепление физического здоровья детей, подростков, юношей в условиях интенсивной мышечной деятельности; при формировании единого регионального образовательного, методологического и информационного пространства на основе обменных баз данных по вопросам поиска здоровьесберегающих режимов и учебнотренировочных программ, методов и средств масс-скрининговой диагностики функционального состояния и адаптивных возможностей организма юных спортсменов.

Результаты исследований также используются в образовательном процессе (на лабораторных занятиях и при разработке спецкурсов области возрастной и спортивной физиологии, при формировании тем квалификационных и дипломных работ), при чтении лекционных курсов по дисциплинам: «Физиология человека и животных», «Высшая нервная деятельность», «Избранные главы физиологии», «Возрастная анатомия и физиология», «Диагностика и коррекция психофизиологического состояния».

проведенного комплексного мониторинга функционального состояния и адаптивных возможностей организма детей, подростков, юношей в условиях спортивных физических нагрузок Как показали наши исследования, у мальчиков, не занимавшихся спортом, параллельно с возрастом и ростом соматических показателей идет прогрессирующее увеличение работоспособности и общей выносливости организма. Наибольшие показатели PWC170 и МПК за весь исследованный период были отмечены у них в возрасте 15 лет. Это согласуется с данными С.Б. Тихвинского с соавт. [9], где было установлено, что с возрастом (от 8 до лет) PWC170 растет как у мальчиков, так и у девочек, как у занимавшихся спортом, так и у неспортсменов. В работах И.А. Корниенко с соавт. [10] также показано многократное увеличение объема выполняемой мышечной работы у мальчиков в возрастном диапазоне от 7 до 17 лет.

Однако анализ возрастной динамики изменения темпов прироста PWC и МПК показал, что развитие работоспособности и общей выносливости носит гетерохронный характер и сопряжено с логикой соматического развития.

Характер изменения ростовых процессов у мальчиков, не занимавшихся спортом, оказывает существенное влияние на возрастную динамику темпов прироста физической работоспособности и общей выносливости организма:

именно в возрасте 11 и 15 лет на фоне значительного снижения ростовых процессов темпы прироста показателей PWC170 и МПК были максимальны за весь исследованный период. С одной стороны, это еще раз подтверждает выдвинутую ранее А.В. Шахановой [11] концепцию гетерохронного развития общей физической работоспособности в ходе онтогенеза. С другой стороны, из литературы известно, что на возраст 11 лет приходится так называемый период расцвета аэробных возможностей [12,13], складывается достаточно высокий уровень интеграции вегетативных систем и систем энергетического обеспечения мышечной работы, обеспечивающий столь высокий уровень МПК и PWC170 в этот возрастной период. Следует также учитывать, что возраст 11 и 15 лет сопряжен с дифференцировочными процессами, которые определяют динамику качественного развития организма. Оказывается, количество синтезов, которые протекают в процессе дифференцировок, не столь велико, но В.Д. Сонькина, И.А. Корниенко с соавт. [10], это связано с тем, что в процессе ростовых синтезов используются уже готовые, отработанные пути метаболизма, тогда как дифференцировочные процессы требуют организации новых методологических путей и широкого спектра ферментных систем. В работах И.А. Корниенко [12] экспериментально показано, что в периоды, когда замедляется рост организма и активируются дифференцировочные процессы, происходит усиленное развитие митохондриального аппарата, скелетных мышц, резкое увеличение содержания цитохрома «а», что повышает эффективность биологического окисления в митохондриях, изменяет энергетический статус организма, расширяет аэробные возможности организма и создает благоприятный физиологический фон для роста PWC170. и МПК.

Напротив, в периоды ускорения ростовых процессов, особенно в 13 лет, отмечалось снижение прироста показателей. Это есть одно из проявлений основной закономерности роста и развития, на которую обратил внимание еще И.И. Шмальгаузен [14], когда периодам усиления ростовых процессов соответствуют периоды снижения функциональных и адаптивных возможностей организма. Организм функционирует в этот период в условиях повышенного содержания целого спектра гормонов, оказывающих порой противоположные действия. Ряд авторов [15,16] отмечают, что в период с 9 до 14 лет начинается резкая активация нейроэндокринной системы, возрастает интегральная секреция гормонов, прежде всего половых, что сопровождается бурными дифференцировочными процессами. Известно, что гормоны индуцируют синтез ферментов и белков за счет влияния на генетический аппарат, как прямо вмешиваясь в процессы синтеза, так и опосредованно через энергетическое и субстратно-ферментативное обеспечение этих процессов. При этом гормональная активность модифицируется такими факторами, как характер, величина и длительность спортивной физической нагрузки. Однако асинхронность таких изменений в различных тканях приводит к разбалансировке большинства функций.

Наши исследования показали, что у мальчиков, не занимавшихся спортом, наиболее благоприятный вегетативной баланс в покое наблюдался в возрастные периоды 12 и 14 лет, когда в спектре регуляции сердечного ритма преобладали быстрые (HF) волны, мощность которых является маркером вагусных влияний на сердце. При этом вклад очень медленных (VLF) волн, связанных с активностью надсегментарных центров вегетативной регуляции, был относительно невелик. Следует подчеркнуть, что в данные возрастные периоды была отмечена наибольшая за весь исследованный период ортостатическая устойчивость. На основании приведенных фактов можно говорить, что мальчики, не занимавшиеся спортом, обладали наибольшими адаптационными возможностями и функциональными резервами механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма в возрасте 12 и 14 лет. Что вполне логично, поскольку, с одной стороны, к 12 годам происходит повышение тонуса парасимпатической системы [17,18,19], с другой стороны, в 13-14 лет отмечается наибольший прирост объема сердца [20]. Необходимо отметить, что в эти периоды (12 и 14 лет) у данного контингента обследуемых сохранялся стабильный уровень физической работоспособности (PWC170) и общей выносливости (МПК) организма. Что говорит о резистентности организма в силу совершенствования системной организации физиологических функций, что приводит к возрастанию функциональных и адаптационных возможностей организма, отсутствию стрессирующих влияний как со стороны внешней среды, так и со стороны эндогенных факторов.

В возрастные периоды 10, 11, 13 и 15 лет нами зарегистрировано напряжение регуляторных механизмов в покое, когда в спектре сердечного ритма преобладали симпатические влияния на фоне значительного включения надсегментарных механизмов регуляции ритма сердца. Напряжение механизмов регуляции ритма сердца в покое было наиболее выражено в возрасте 10 и 13 лет. Результаты активной ортостатической пробы подтвердили напряжение регуляторных механизмов и истощение функциональных резервов механизмов регуляции кровообращения в указанные возрастные периоды.

Следует отметить, что на возраст 13 лет у данной группы обследованных приходился пубертатный скачок роста и снижение на этом фоне показателей общей выносливости и физической работоспособности. Приведенные факты позволяют говорить, что напряжение регуляторных механизмов в возрасте лет у данной группы обследованных связано с пубертатными перестройками организма в целом и процессами роста миокарда в частности [20].

Показательно, что у данной группы обследуемых напряжение механизмов регуляции сердечной деятельности было выявлено как в покое, так и в условиях активной ортостатической пробы. Вместе с тем, наименьшая ортостатическая устойчивость была отмечена в возрасте 13 лет, когда изменения вегетативного баланса при активной ортостатической пробе, соответствовало автономноцентральному варианту реакции.

Выявленное напряжение регуляторных механизмов у мальчиков, не занимавшихся спортом, в возрасте 10-11 лет является общей онтогенетической закономерностью системной организации физиологических функций и связано с незрелостью механизмов вегетативной регуляции [21], что находит подтверждение в других работах [17,18,19]. Также И.О. Тупицын с соавт. [20] показали, что в 10-11 лет фазовую структуру сердечного цикла отличает гипердинамия. Это подтверждается рядом авторов, доказывающих, что преобладание симпатических влияний в возрастном диапазоне 10-11 лет в значительной мере обусловлено фактором возрастных перестроек, большей лабильностью нервной и сердечно-сосудистой систем, относительно низким уровнем функционального состояния организма [22].

Заслуживает особого внимания тот факт, что в периоды наиболее выраженного напряжения механизмов регуляции сердечной деятельности, а именно в 11 и 15 лет, были отмечены наиболее высокие темпы прироста физической работоспособности и общей выносливости организма мальчиков, не занимавшихся спортом. Это означает, что у мальчиков, не занимавшихся спортом, столь высокий уровень физической работоспособности достигался за счет высокой «физиологической цены» адаптации. Выявленный феномен напряжения регуляторных механизмов не только в покое, но и при АОП свидетельствует также об истощении функциональных резервов механизмов регуляции сердечной деятельности.

Исследования физической работоспособности и общей выносливости у юных футболистов показали, что наиболее существенный прирост данных показателей у них отмечен в возрасте 13 и 15 лет на фоне снижения темпов роста и усиления дифференцировочных процессов. Напротив, наиболее низкий прирост PWC170 и МПК наблюдался в возрасте 12 и 14 лет. При этом именно на возраст 14 лет у юных футболистов приходился пубертатный скачок роста.

Схожие результаты были получены в исследовании А.В. Шахановой [11], где были показаны максимальные темпы прироста физической работоспособности у юных футболистов в возрасте 13 и 15 лет, а также ее минимальный прирост в 14 лет на фоне пубертатного скачка роста. Вместе с тем, в наших исследованиях обращает на себя внимание тот факт, что в возрасте 12 лет у юных футболистов полностью меняется парадигма отношений между процессами роста и развития. В частности, на фоне замедления темпов роста наблюдалось столь же значительное снижение темпов прироста показателей физической работоспособности и общей выносливости организма. При этом прирост МПК переходил в зону отрицательных значений. Реально это означает, что в возрасте 12 лет у юных футболистов ухудшается функциональное состояние организма, сужается диапазон его адаптивного реагирования. Повидимому, в отдельные периоды онтогенеза, в частности, в возрасте 12 лет, под влиянием интенсивной спортивной физической нагрузки происходит десинхронизация дифференцировочных процессов в различных системах организма. Асинхронность таких изменений в различных тканях приводит к тому, что появляются структуры с более низкими функциональными возможностями.

Естественно возникает вопрос, что является ведущим фактором выявленных изменений: систематическая тренировка или естественные процессы роста и развития, адекватность или неадекватность нагрузок, степень утомления. В этом плане у их сверстников, не занимавшихся спортом, в возрасте 12 лет мы наблюдали, наоборот, тенденцию к увеличению показателей PWC170 и МПК. Тогда как у юных баскетболистов прирост показателей общей физической работоспособности и выносливости в 12 лет носил достоверный характер, причем это происходило на фоне повышения темпов прироста соматических показателей, что также не укладывается в концептуальные положения И.И. Шмальгаузена [14] о закономерностях роста и развития и еще раз подчеркивает диалектически противоречивый характер отношений между процессами роста и развития. В данном случае мы наблюдали феномен изменений онтогенетических закономерностей, когда одновременно со «скачком роста» увеличиваются рабочие возможности организма, т.е. под влиянием спортивных физических нагрузок происходит синхронизация ростовых процессов во многих функциональных системах и в организме в целом. В результате новой морфологической ситуации расширяются функциональные и рабочие возможности организма. Следовательно, ведущим фактором выявленных изменений являются не онтогенетические особенности данного возрастного периода, не систематическая тренировка, а неадекватность тренировочных нагрузок в футболе функциональным возможностям организма, когда под влиянием спортивных физических нагрузок возрастает напряжение адаптационных механизмов, и наступает истощение энергетических резервов. В таких условиях организм юного спортсмена не может обеспечить на оптимальном уровне процессы роста, развития и адаптации. Таким образом, возраст 12 лет является критическим периодом в развитии организма юных футболистов.

Исследования вариабельности сердечного ритма юных футболистов показали, что у них в возрасте 10-11 лет, имеет место феномен напряжения регуляторных систем не только в покое, но и в условиях АОП. Последнее указывает в определенной степени на истощение функциональных резервов механизмов регуляции сердечной деятельности. Однако у юных футболистов степень напряжения регуляторных механизмов была менее выражена, чем у неспортсменов, у них отмечено меньшее влияние центральных механизмов регуляции на сердечный ритм за счет увеличения активности сегментарных механизмов регуляции и повышения тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы под влиянием регулярных спортивных нагрузок.

работоспособности и общей выносливости организма юных футболистов, чем у их сверстников, не занимавшихся спортом.

Таким образом, регулярные спортивные физические нагрузки несколько нивелируют характерное для данного возрастного периода напряжение систем парасимпатического звена регуляции ритма сердца, снижая «физиологическую цену» достижения высокого уровня рабочих способностей организма. Ранее это было показано в исследованиях Е.В. Быкова [23].

В возрасте 12 лет у юных футболистов происходил всплеск вагусной активности и складывался благоприятный вегетативный баланс в покое при значительном преобладании парасимпатических влияний над симпатическими на фоне незначительного включения надсегментарных механизмов регуляции И.И. Шумихиной [24], отмечавшей снижение вагусной активности у юных футболистов от 10 до 12 лет, и практически неизменность волн медленной частоты на фоне снижения роли волн очень медленной частоты. Однако в литературе имеется обширный материал, указывающий, что в условиях характеризующие активность парасимпатического отдела вегетативной Р.А. Абзалова с соавт. [26] было показано, что систематические мышечные тренировки на выносливость приводят к увеличению продолжительности сердечного цикла, что характеризуется ослаблением адренергических влияний на регуляцию ЧСС.

Вместе с тем, обращает на себя внимание тот факт, что в результате проведения АОП было обнаружено истощение функциональных резервов регуляторных механизмов именно в 12 лет. Причем это было сопряжено со работоспособности (PWC170). Приведенные факты позволяют считать возраст 12 лет критическим периодом в развитии организма юных футболистов, когда на фоне высоких спортивных физических нагрузок организм не может обеспечить не только прирост общей работоспособности и выносливости, но и их сохранение на прежнем уровне на фоне возрастания «физиологической цены» адаптации. В этом плане АОП является достаточно тонким индикатором резервных и адаптивных возможностей сердечно-сосудистой системы.

В возрастном промежутке 13-15 лет у юных футболистов в покое устанавливается стабильный благоприятный вегетативный баланс, характеризующийся преобладанием парасимпатических влияний над симпатическими и стабильным уровнем влияния центральных отделов регуляции сердечной деятельности. В литературе такое состояние описано как наиболее оптимальное сочетание централизации и автономности управления ритмом сердца [27,28].

Из работ О.И. Коломиец [29] известно, что длительные занятия спортом приводят к структурным и функциональным перестройкам вегетативной регуляции. Поскольку мы не наблюдали согласованности между центральным и автономным контурами регуляции у мальчиков, не занимавшихся спортом, то можно предположить, что оптимизация в регуляции ритма сердца у юных футболистов является именно следствием регулярных спортивных физических нагрузок. Установлено, что максимальные темпы прироста физической работоспособности и общей выносливости у юных футболистов наблюдались в возрасте 13 и 15 лет, т.е. на фоне установления относительно постоянного вегетативного баланса в покое и высокой ортостатической устойчивости, что является следствием экономизации функций и снижения «цены» адаптации организма юных футболистов к физическим нагрузкам. Между тем, особого внимания заслуживает возраст 14 лет, когда у юных футболистов происходит пубертатный скачок роста, сопровождающийся падением темпов прироста физической работоспособности и общей выносливости организма, несмотря на стабильно благоприятный вегетативный баланс в покое. Однако при проведении АОП было выявлено напряжение регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. Реально это означает, что при необходимости срочного ответа на физическую нагрузку у юных футболистов в возрасте 14 лет происходит включение центрального контура регуляции сердечной деятельности, что не является оптимальной адаптивной реакцией сердца.

Снижение адаптивных возможностей сердечно-сосудистой системы и организма в целом в возрасте 14 лет мы связываем с пубертатным скачком значительных морфофункциональных перестроек в организме.

Таким образом, всплеск вагусной активности в 12 лет, а также явление установления относительно постоянного вегетативного баланса в покое в возрастном промежутке 13-15 лет можно считать признаком формирования долговременной адаптации сердечно-сосудистой системы юных футболистов к спортивным физическим нагрузкам, что не наблюдалось у мальчиков, не занимавшихся спортом. Однако реакция сердечно-сосудистой системы на активную ортостатическую пробу расширяет информативную характеристику ее адаптивных и резервных возможностей, указывая на ухудшение адаптации центральной гемодинамики к физическим нагрузкам в возрасте 12 и 14 лет.

работоспособности у юных баскетболистов наблюдался в возрасте 12 и 15 лет.

Однако это не совпадает с динамикой показателей МПК, максимальный прирост которых был зарегистрирован в 11 и 15 лет. При этом прирост физической работоспособности в 12 лет происходил на фоне значительного усиления ростовых процессов, т.е. в период пубертатного скачка роста, что является определенным доказательством того, что в условиях баскетбольного тренинга идет синхронизация дифференцировочных процессов в различных системах организма, не нарушается уровень синхронизации деятельности подсистем организма.

Показанное рассогласование темпов прироста PWC170 и МПК имело место только у юных баскетболистов, для юных футболистов, а также мальчиков, не занимавшихся спортом, была характерна, наоборот, сопряженная динамика темпов прироста показателей PWC170 и МПК. Согласно данным И.А. Корниенко с соавт. [12], для МПК и PWC170 характерна однонаправленная динамика темпов прироста в период развития организма от 10 до 17 лет.

Однако есть работы, в которых показано, что динамика PWC170 не всегда согласуется с динамикой МПК [30,31]. Рассогласованность показателей PWC и МПК связано, вероятно, с тем, что, как известно из работ ряда авторов [12], показатель PWC170 отражает нечто большее, чем просто мощность аэробной энергетической системы, этот показатель в большей мере, чем МПК характеризует степень напряжения регуляторных систем и реактивность сердечно-сосудистой системы.

Из работ И.А. Корниенко [12], В.Д. Сонькина [10,13] известно, что в возрасте 12 лет у мальчиков происходит прогрессивное развитие анаэробных процессов (фосфогенного и гликолитического) и снижение аэробных возможностей организма; в мышцах значительно возрастает активность гликолитических ферментов, что и может стать причиной значительного повышения физической работоспособности на фоне снижения уровня МПК.

Г.М. Маслова с соавт. [32] выдвинули свою теорию увеличения физической работоспособности, согласно которой это связано не с развитием аэробной энергетической системы, а с тканевыми дифференцировками, созреванием механизмов анаэробного энергообеспечения, совершенствованием механизмов регуляции вегетативных функций и повышением экономичности физиологических реакций как в зоне аэробного, так и в зоне анаэробного энергообеспечения.

формировании функциональной подготовленности организма к физическим нагрузкам является то, что в условиях баскетбольного тренинга до 13 лет совпадает логика соматического и функционального развития. Это означает, что под влиянием спортивных физических нагрузок происходит синхронизация ростовых и дифференцировочных процессов во многих функциональных системах организма, что приводит к глобализации онтогенетических изменений, и тогда мы наблюдаем не только «скачки роста», но и одновременное увеличение функциональных возможностей организма. В результате чего в так называемый критический период онтогенеза нивелируются дезинтеграционные процессы между формой и функцией, когда на фоне пубертатного скачка роста наблюдается значительное увеличение PWC170.

В свете сказанного физическую нагрузку в условиях баскетбольного тренинга следует рассматривать как стимулятор физической и метаболической активности организма, полезность действия которой определяется не только соматическим статусом, сдвигом пубертатного скачка роста на более ранний возрастной период, но и полезным адаптивным результатом.

Следует подчеркнуть, что во всех обследованных группах в возрасте лет отмечены максимальные значения МПК, это несколько расходится с последними исследованиями. Так, Г.М. Маслова, В.Д. Сонькин, Р.В.

Тамбовцева и др. [32], показали, что наивысший уровень развития аэробной энергетической системы достигается в возрасте 9-10 лет и в дальнейшем мало меняется, что противоречит ранее предложенной ими же схеме узловых процессов, составляющих аэробную суть различных этапов онтогенеза [12].

Как показали наши исследования, самыми высокими показателями физической работоспособности и общей выносливости организма обладали юные футболисты в сравнении с их сверстниками – юными баскетболистами и мальчиками, не занимавшимися спортом. Это согласуется с данными литературы о более высоких показателях МПК у юных футболистов по сравнению с юными баскетболистами и неспортсменами [11]. В настоящее время в литературе имеется большое количество работ, посвященных изучению влияния различных факторов на процессы роста, диффференцировок и формообразование. Одним из таких факторов выступает регулярная мышечная деятельность, которая изменяет интегральную секрецию гормонов. При этом активность гипофиза и коры надпочечников модифицируется такими факторами, как характер, величина и длительность спортивной нагрузки [11,33]. Гормоны индуцируют синтез ферментов и белков за счет влияния на генетический аппарат, как прямо вмешиваясь в процессы синтеза, так и опосредованно через энергетическое и субстратно-ферментативное обеспечение этих процессов. Благодаря адаптивному синтезу ферментов и белков в процессе интенсивных и длительных спортивных физических воздействий увеличивается функциональная активность мышечных волокон, расширяется возможность адаптивных изменений системы энергообеспечения при физической работе и создаются морфофункциональные предпосылки для развития высокого уровня работоспособности и выносливости организма.

Обращает внимание тот факт, что юные баскетболисты во все исследованные периоды по сравнению с мальчиками, не занимавшимися спортом, имели более высокие показатели физической работоспособности.

Однако, как это ни парадоксально, начиная с возраста 12 лет они имели более низкие показатели МПК, чем мальчики-неспортсмены. По нашему мнению, это связано с особенностями их соматического развития, когда рост и развитие функциональных систем отстает от столь высоко развитых тотальных размеров тела, усиливая феномен межсистемной гетерохронии. Это не могло не сказаться на организации нейроэндокринного, энергетического и вегетативного обеспечения мышечной работы в условиях баскетбольного тренинга.

Все выше сказанное позволяет заключить, что неравномерность роста – это эволюционный фактор, который сохраняется вне зависимости от режима двигательной активности. А его взаимосвязь с функциональными изменениями в организме неоднозначна в индивидуальной динамике юных спортсменов и детей, не занимавшихся спортом. Так, неспортсмены имеют типичную характеристику развития, когда в периоды увеличения темпов роста темпы прироста работоспособности падают, а в периоды замедления темпов роста, наоборот, возрастают. Спортивная тренировка в определенные периоды может нарушать эту закономерность. При этом характер взаимосвязей между темпами увеличения соматических показателей и параметрами PWC170 зависит от спортивной специализации. Все это диктует необходимость индивидуального дозирования нагрузок, исходя не только из логики соматического развития, а из текущего функционального состояния организма, определяемого в процессе мониторинга.

При анализе спектральных составляющих вариабельности сердечного ритма в покое у юных баскетболистов обращает на себя внимание превалирование высокочастотной составляющей спектра (HF-компонент) во всех возрастных группах. Это означает, что у юных баскетболистов в возрасте 10 и 11 лет отсутствовало состояние напряжения регуляторных механизмов, наблюдаемое нами как у мальчиков, не занимавшихся спортом, так и у юных футболистов в этом возрасте. Также в данном возрастном периоде была выявлена высокая ортостатическая устойчивость. Несмотря на благоприятный вегетативный баланс, уровень физической работоспособности и общей выносливости был значительно ниже, чем у юных футболистов и незначительно выше, чем у неспортсменов в возрасте 10-11 лет. Полученные результаты согласуются с исследованиями, проводимыми на юных спортсменах [34,35,36,37], в которых показано, что под влиянием адекватного расширенного двигательного режима структура сердечного ритма в покое меняется, отражая процессы установления новых, более благоприятных взаимоотношений:

снижения симпатических и усиления парасимпатических влияний на сердце.

Это очень важно для развития функционально-адаптивных возможностей организма, поскольку парасимпатический отдел обеспечивает восстановление напряженной мышечной работы, пополнение израсходованных энергоресурсов.

Как видно, в условиях меньших по интенсивности спортивных физических нагрузок в рамках баскетбольного тренинга раньше происходит формирование парасимпатического звена регуляции ритма сердца, как следствие – экономизация физиологических функций, снижение физиологической «цены»

достижения спортивного результата.

Обращает на себя внимание тот факт, что в возрасте 12 лет у юных баскетболистов, равным образом как и у их сверстников-футболистов, а также у мальчиков, не занимавшихся спортом, наблюдался всплеск вагусной активности, сопровождаемый снижением влияния центрального звена регуляции, а также симпатических влияний. Данный факт позволяет говорить о возрасте 12 лет у мальчиков, независимо от режима двигательной активности, как узловом периоде онтогенеза в формировании механизмов регуляции сердечной деятельности, в частности, в возрастании парасимпатических влияний на регуляцию сердечной деятельности. Что подтверждается литературными данными, согласно которым в 6-11-летнем возрасте влияние симпатической иннервации на сердце более выражено, чем парасимпатической, но к 12 годам происходит повышение тонуса парасимпатической системы [17,18,19]. Интересным является то, что максимальные темпы прироста физической работоспособности (PWC170) у юных баскетболистов приходились именно на возраст 12 лет и сопровождались всплеском вагусной активности в покое. При этом именно на возраст 12 лет у юных баскетболистов приходился пубертатный скачок роста. Как видно, у юных баскетболистов в достаточной степени нивелируется свойственный пубертатным изменениям феномен десинхроноза, когда процессы роста и развития начинают идти параллельно.

Это логически укладывается в концепцию В.Д. Сонькина с соавт. [13] о синхронизации под влиянием спортивных физических нагрузок процессов роста и дифференцировок. Однако схождение во времени двух функций развития вызывает определенное напряжение вегетативных механизмов регуляции сердечной деятельности, которое не регистрируется в состоянии покоя, но четко выявляется при проведении АОП. Последнее еще раз определения резервных и адаптивных возможностей организма.

Установлено, что к 14 и 15 годам у юных баскетболистов наступала стабилизация вегетативного баланса в покое на фоне высокой ортостатической устойчивости, на этом фоне был выявлен высокий уровень прироста физической работоспособности и общей выносливости организма юных соотношения автономности и централизованности в регуляции ритма сердца мы наблюдали у юных футболистов в возрасте 13-15 лет. Однако у юных баскетболистов подобная оптимизация выявлена на год позже, чем у их сверстников-футболистов. Это связано, по нашему мнению, с усилением феномена межсистемной и внутрисистемной гетерохронии, имевшем место у юных баскетболистов на фоне более раннего пубертатного скачка роста. Ярче всего это проявляется у представителей долихоморфоного типа телосложения, составляющих большинство в баскетбольных секциях.

баскетболистов в спектре ВСР отмечался более низкий процент волн очень медленной и медленной частот и более высокий процент высокочастотных волн в сравнении со спектральными показателями ВСР у юных футболистов и мальчиков, не занимавшихся спортом. Это свидетельствует о доминирующем констатировать развитие экономизации функции сердечно-сосудистой системы противоречат данным F. Pigozzi, A. Alabiso, A. Parisi et al. [38], согласно которым LF и HF не отличались достоверно между спортсменами и показателям ВСР и не отличаются по спектральным [39], что не находит подтверждения в наших исследованиях. Однако имеются работы, в которых аналогично нашим результатам показано, что в покое у хорошо тренированных спортсменов наблюдаются выраженная брадикардия, повышенный тонус блуждающего нерва, сниженная активность подкорковых центров, что говорит о высокой экономичности автономной регуляции, отсутствии централизации управления функциями. Вообще, брадикардия – это одно из следствий повышения парасимпатического звена регуляции, приводящего к экономизации функций, более низкому потреблению кислорода миокардом. Более длительный диастолический интервал при брадикардии обеспечивает более эффективную коронарную перфузию, особенно субэндокардиальной зоны.

Брадикардия покоя и относительно более низкая величина ЧСС при субмаксимальных нагрузках мощностью PWC170 связаны с особенностями нейрогуморальной регуляции сердечно-сосудистой и лежат в основе развития высокого уровня физической работоспособности организма. Но при этом, как показывают наши исследования, физическая работоспособность, это, все-таки, многофакторный показатель и определяется, по-видимому, не только вегетативным компонентом регуляции сердечно-сосудистой системы. Если сравнивать сопряженность вегетативной регуляции с уровнем PWC170 у футболистов и баскетболистов, то видно, что деятельность сердечнососудистой системы является, конечно, одним из важнейших, но не единственным фактором, лимитирующим развитие приспособительных реакций растущего организма в процессе его адаптации к физическим нагрузкам.

Полученный нами экспериментальный материал позволяет говорить о достоверном снижении ЧСС к четвертому тренировочному макроциклу