Angarsk, Russian Federation
The article describes the influence of hypoxic loads on the development of functional endurance through breath holding, as the gentlest method that increases the heart rate and the value of maxi-mum oxygen consumption
breath holding, oxygen starvation, endurance, functional state, assessment
В современных условиях при возрастающей конкуренции и требованиях к подготовке спортсменов, достижение высоких результатов возможно через изучение и внедрение новых методов развития двигательных характеристик. Функциональная выносливость спортсменов - одна из базовых характеристик во всех спортивных дисциплинах.
Аэробные возможности организма определяются величиной максимального потребления кислорода [12] и являются базовой величиной, которая определяет функциональные возможности организма [4].
В спортивной подготовке все чаще применяются инновационные методы, повышающие работоспособность и обеспечивающие переносимость нагрузок. Гипоксическая тренировка оказывает эффект в увеличении мышечной выносливости, а также оптимизирует реакции сердечно-сосудистой системы на физические нагрузки за счет расширения функциональных резервов организма [5]. Функциональная выносливость организма человека имеет прямую зависимость к клеточному питанию и выработке энергии в клетках организма. Митохондрии, входящие в состав клетки, имеют основную функцию выработки энергии [11]. При этом количество калорий, полученных организмом из одинакового количества съедобных продуктов, не будет одинаковой, а зависит от качества работы митохондрий и их количества.
Маркером определения анаэробного порога могут служить как прямые критерии: уровень лактата или кислотно-щелочного равновесия, так и косвенные: потребление кислорода и выделения двуокиси углерода, легочный эквивалент [10].
Используя в спортивной тренировке регламентированную задержку дыхания за счет раннего недостатка окислителя, можно добиться более раннего перехода в анаэробный порог [1, 2]. Также, если не поднимать частоту сердечных сокращений (ЧСС) до наступления критической фазы, время которой можно будет отодвигать за счет регулярных гипоксических тренировок, увеличивая продолжительность наступления анаэробного порога и увеличения за счет этого показателя максимального употребления кислорода (МКП), можно добиться более раннего перехода в анаэробный порог [13].
Для подтверждения и научного обоснования эффективности гипоксической тренировки с регламентированными задержками дыхания и повышения функциональной выносливости был организован и проведен эксперимент. Эксперимент состоял из внедрения развивающей методики в тренировочный процесс учебно-тренировочной группы волейболистов в возрасте 13-16 лет. В состав методики вошли селективные развивающие упражнения с регламентированной задержкой дыхания и методы оценки функционального состояния. 38 воспитанников спортивной школы «Ангара» города Ангарска были поделены на контрольную группу (КГ) и экспериментальную группу (ЭГ) по собственному желанию и с разрешения законных представителей. Эксперимент продолжался в течение 8 месяцев (с 1 октября по 1 мая 2023 года), в КГ было 17 участников, в ЭГ – 21 участник. Однородность подготовки спортсменов на начало эксперимента и различие в завершении определялось оценкой в пробах Штанге и Генчи, а также функциональных тестов с измерением артериального давления (АД) и ЧСС. Результаты в тестах оценивались приборами: секундомером, электронным тонометром и пульсоксиметром для моментального изменения ЧСС. Для измерения МПК использовался метод Астранда и номограмма. Функциональные тесты изображены в таблице 1.
Таблица 1
Функциональные тесты
|
№ |
Функциональная проба |
Описание теста |
|
1 |
(ВИ) – вегетативный индекс Кердо. Характеризует состояние вегетативной нервной системы, раскрывает соотношение отделов нервной системы. |
Расчет ВИ индекса Кердо производится из значений ЧСС и систолического кровяного давления по формуле: ВИ = (1 – САД / ЧСС) ∙ 100 В результате тестирования пробой ВИ определяется преобладание симпатической нервной системы при положительных значениях и парасимпатической нервной системы при отрицательных. |
|
2 |
(АП) – индекс адаптационного потенциала сердечно сосудистой системы. При любом негативном сдвиге адаптационного потенциала всегда наблюдается смещение показателей миокардиально-гемодинамического гомеостаза, увеличивается напряжение систем регулирования. |
АП = 0,0011∙ЧП + 0,014∙САД + 0,008∙ ДАД + 0,009∙МТ - 0,009∙Р + 0,014∙ В - 0,27, где АП – адаптационный потенциал системы кровообращения в баллах; ЧП – частота пульса (уд/мин); САД и ДАД – систолическое и диастолическое артериальное давление (в миллиметрах ртутного столба); Р – рост (в сантиметрах); МТ – масса тела (в килограммах); В – возраст (полных лет). По значениям адаптационного потенциала определяется функциональное состояние испытуемого. Срыв адаптации является результатом перенапряжения всех систем и истощения механизмов регуляции. Перетренированность спортсмена, в первую очередь, сказывается на срыве мышечной адаптации, затем нервной системы и в завершении на психологическом состоянии. |
|
3 |
(КЭК) – коэффициент эффективности кровообращения. |
КЭК = (CАД - ДАД) × ЧСС Для хорошего состояния всей жизнедеятельности организма, который способен противостоять возмущающим факторам, требуется функциональный резерв ССС (сердечно-сосудистой системы). Адаптационный потенциал спортсмена может определяться исходя из диапазона функций сосудов и сердца. |
|
4 |
(МКП) VO2 max – максимальное потребление кислорода, (л/мин.) |
Косвенный метод определения по номограмме Астранда с использованием ступеньки для восхождения и измерения ЧСС прибором пульсоксиметром. |
|
5 |
Проба Штанге (сек.) |
Измеряется максимальное время задержки дыхания по секундомеру после глубокого вдоха (рот закрыт, нос зажат пальцами) [3]. |
|
6 |
Проба Генчи (сек.) |
Измеряется максимальное время задержки дыхания по секундомеру после полного выдоха (рот закрыт, нос зажат пальцами) [3, с. 92]. |
Гипоксические характеристики, составляющие функциональную выносливость испытуемых ЭГ в методике, развивались через упражнения с регламентированной задержкой дыхания на вдохе (от 10 до 30 секунд) и на выдохе (от 5 до 15 секунд), что гарантировало безопасность и исключение перехода к холотропному дыханию после нагрузок [7]. Упражнения использовались те же, что и с контрольной, но на задержке дыхания [6, 9]. Рассмотрим следующие упражнения.
Упражнение 1. Каждый игрок работает с мячом от лицевой отметки. По сигналу тренера на задержке дыхания выполняется 10 выпрыгиваний, отжиманий, выталкиваний ногами и т.д., продолжая задерживать воздух, каждый игрок выполняют силовую подачу.
Упражнение 2. Каждый игрок работает с мячом от лицевой отметки. По очереди с зоны №1 на задержке дыхания игрок выполняет удар мячом в пол из-за головы двумя руками, догоняет его приемом снизу и, продолжая задерживать воздух, выполняет атаку, скидку, передачу и т.д. в прыжке через сетку.
Упражнение 3. Связующий в зоне № 2 стоит в упоре лежа, задержав дыхание. Игрок бьёт в пол мяч из зоны № 1 в сторону сетки на задержке дыхания и готовится принимать мяч, отправленный связующим в падении или без него, далее готовится и выполняет атаку с передачи связующего. Дышать начинают оба только по завершению атаки.
Упражнения имели различные вариации и усложнялись с каждым микроциклом. Утомляемость экспериментальной группы за время тренировки возрастала быстрей по отношению к КГ и время задержки дыхания сокращалось [3]. Задержка дыхания во время нагрузки давала более интенсивный рост ЧСС, что свидетельствовало о более быстром наступлении анаэробного порога. С улучшением физической подготовленности в результате адаптации к двигательной гипоксии время задержки нарастало [8].
Функциональные тесты 1, 2, 3 проводились с целью изучения адаптации организма спортсменов к нагрузкам, возможного срыва адаптации и исключения подобных негативных факторов [14]. Результаты оценки – в таблице 2.
Таблица 2
Результаты оценки функциональных тестов
|
№ |
ЭГ |
КГ |
||
|
начало |
конец |
начало |
конец |
|
|
1 |
–10,4 ± 0,25 |
–9,8 ± 0,19 |
–9,4 ± 0,61 |
–9,3 ± 0,42 |
|
2 |
68,1±1,4 |
69,1±1,6 |
71,8±1,7 |
75,6±1,8 |
|
3 |
0.79÷0,7 (21,4%) |
0.89÷0,8 (23,8%) |
0.69÷0,6 (11,9%) |
0.59÷0,5 (12,1%) |
Таблица 3
Результаты оценки функциональных тестов
|
№ |
ЭГ |
КГ |
||
|
начало |
конец |
начало |
конец |
|
|
1 |
4,45 ± 0,31 |
4,97 ± 0,61 |
4,51 ± 0,25 |
4,54 ± 0,28 |
|
2 |
0,48± 0,12 |
1.55± 0,24 |
0,51± 0,15 |
0,57± 0,18 |
|
3 |
0,25± 0,07 |
0,58± 0,10 |
0,31± 0,09 |
0,28± 0,11 |
На начало эксперимента КГ и ЭГ имеют однородность в оценке МПК и пробах Штанге и Генчи. Полученные результаты оценки в функциональном и гипоксическом исследовании в завершении эксперимента свидетельствуют о значимых изменениях в ЭГ относительно КГ. За счет методического воздействия на ЭГ тренировок на задержку дыхания за восемь месяцев эксперимента удалось повысить выносливость спортсменов к кислородному голоданию за счет клеточного изменения состава митохондрий и прогрессивного увеличения аэробного коридора.
Таким образом, средние групповые результаты в функциональной оценке ВИ, АП, КЭК и гипоксических проб МПК, Штанге и Генчи группы ЭГ, осуществлявшей подготовку с регламентированными задержками дыхания, выросли по отношению к КГ по всем параметрам, что на прямую указывает о позитивном влиянии упражнений на рост функциональной выносливости [15, 16].
Регламентированные задержки дыхания в спортивной тренировке как способ наступления быстрого кислородного голодания повышают МПК, безопасно наращивают функциональные характеристики [17, 18].
1. Biktimirova, A. A. Primenenie kardiorespiratornogo nagruzochnogo testirovaniya v sportivnoy medicine / A. A. Biktimirova, N. V. Rylova, A. S. Samoylov // Prakticheskaya medicina. Sovremennye voprosy diagnostiki. – 2014. – № 3 (79). – S. 50-53.
2. Kolormolyuk, N. S. Osobennosti adaptacii dyhatel'noy sistemy futbolistov borcov v trenirovochnom processe. / Kolormolyuk N. S., Voytyuk N. R. // Fizicheskaya kul'tura. Sport. Turizm. Dvigatel'naya rekreaciya. 2016. T. 1, № 94 3.
3. Kylosov, A. A. Vliyanie utomleniya ot odnokratnoy trenirovochnoy nagruzki na bystrotu zritel'no-motornoy reakcii voleybolistok. / Kylosov A. A., Den'muhomedova D. A., Shahmirova A. Sh., Sborceva T. V. // Vestnik Surgutskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. 2018. S. 85- 90.
4. Kubryak, O. V. Gipoksicheskaya trenirovka. / 16(2), Russian journal of the physical therapy, balneotherapy and rehabilitation // Fizioterapiya, bal'neologiya i reabilitaciya. 2017 g. S. 107- 111; 16(2).
5. Orel, V. R. Vliyanie sosudistoy nagruzki serdca i ego sokratimosti na ChSS u sportsmenov / Orel V. R., Tambovceva R.V., Turkova E. A. // Vestnik Novyh medicinskih tehnologiy. 2017. S. 89-92 // DOI: 12737/25245.
6. Rzhanov, A. A. Metodika optimizacii dvigatel'nyh sposobnostey v sportivnoy trenirovke / A. A. Rzhanov, O. A. Shishlyannikova, E. N. Matrosova, N. V. Smetanina-Krushevski // Uchenye zapiski universiteta imeni P. F. Lesgafta. – 2020. – № 8 (186) s. 247-252. DOI:https://doi.org/10.34835/issn.2308-1961.2020.8. p. 247-252.
7. Rzhanov, A. A. Ispol'zovanie zaderzhki dyhaniya v sportivnoy trenirovke detey 10-12 let kak sposob povysheniya ih funkcional'noy vynoslivosti // Vestnik KGPU im. V.P. Astaf'eva. – 2020. № 4 (54). S. 162-168. DOI: https://doi.org/10.25146/1995-0861-2020-54-4-252.
8. Rzhanov, A. A. Metodika sportivnogo otbora podrostkov s uchetom ih sposobnosti k resheniyu dvigatel'nyh zadach // Vestnik KGPU im. V. P. Astaf'eva. – 2021. № 1 (55) s. 133-143. DOI: https://doi.org/10.25146/1995-0861-2021-55-1-265.
9. Rzhanov, A. A. Prostranstvenno-vremennye psihomotornye orientiry dvigatel'nyh harakteristik v voleybole / A. A. Rzhanov, V. Yu. Lebedinskiy, A. A. Ahmatgatin, A. G. Har'kovskaya // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. Teoriya i metodika sporta. – 2022. № 9 (112). S. 29-32.
10. Runenko, S. D. Issledovanie i ocenka funkcional'nogo sostoyaniya sportsmenov: uchebnoe posobie / S. D. Runenko, E. A. Talambum, E. E. Achkasov. – M.: Profil', 2010. – 72 s.
11. Ryamova, K. S. Osobennosti dyhaniya mitohondriy pri gipoksii i acidoze. / Ryamova K. S., Rozenfel'd A. S. / Integrirovannaya fiziologiya. Obrazovanie, zdravoohranenie, fizicheskaya kul'tura. Vypusk 16 // Vestnik YuUrGU №19, 2008. S.31-35.
12. Rylova, N. V. Uroven' maksimal'nogo potrebleniya kisloroda kak pokazatel' rabotosposobnosti sportsmenov, specializiruyuschihsya v razlichnyh vidah sporta. / Rylova N. V., Biktimirova A. A., Nazarenko A. S. // Prakticheskaya medicina. – 2015. S.147- 150.
13. Sokolov, E. V. Individual'no-tipologicheskie osobennosti sostoyaniya ventilyacionnoy funkcii legkih i biomehanicheskih faktorov dyhaniya u detey 9-13 let, v zavisimosti ot sostoyaniya zdorov'ya / Sokolov E. V., Razzhivina I. M. // Novye issledovaniya. – 2013. – № 1 (34). – S. 79-101.
14. Rzhanov, A. A. Teoriya i metodika obucheniya bazovym vidam sporta (plyazhnyy voleybol). (Bakalavriat). Uchebnik / Rzhanov A. A. – Moskva: Rusayns, 2022. – 146 s.
15. Feroyan, E. V. Sravnitel'naya ocenka funkcional'nyh pokazateley kardiorespiratornoy sistemy yunyh velosipedistov razlichnogo vozrasta / Pedagogiko-psihologicheskie i mediko-biologicheskie problemy fizicheskoy kul'tury i sporta. – 2016. –Tom – 11. – № 1. – S. 102-113.
16. Cherkasov, R. M. Innovacionnye metody razvitiya vynoslivosti / ISSN 2075-9908. – Istoricheskaya i social'no-obrazovatel'naya mysl'. Tom 8 №3 / 1, Historical and Social Educational Ideas. Volume 8 №3 / 1, 2016. S. 83-88 // DOI:https://doi.org/10.17748/2075-9908-2016-8-3/1-209-212.
17. Shelkov, M. V. Vliyanie gipoksicheskoy trenirovki na pokazateli gomeostaza u kon'kobezhcev v podgotovitel'nom periode / Shelkov M. V., Scherbinina F. A., Bakanov M. V. // International Journal of Humanities and Natural Sci-ences, vol.7-1 Mezhdunarodnyy zhurnal gumanitarnyh i estestvennyh nauk 2019. S. 84-86 // DOIhttps://doi.org/10.24411/2500-1000-2019-11375.
18. Jeppesen, J. Regulation and limitations to fatty acid oxidation during ex-ercise / J. Jeppesen, B. Kiens // The Journal of physiology. 2012. – T. 590. – №. 5. – S. 1059-1068.
