EVALUATION OF AEROBIC CAPABILITY AND FUNCTIONAL STATE OF ATHLETES BEFORE AND AFTER PHYSICAL EXERCICES

Багирова Р. М.¹, Кулиев Ю.Н.²

¹ORCID: 0000-0003-1129-1547, Доктор биологических наук, профессор, ²ORCID: 0000-0001-5086-1800 Кандидат биологических наук, доцент, Азербайджанская Государственная Академия Физической культуры и Спорта

ОЦЕНКА  АЭРОБНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНОВ ДО И ПОСЛЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ

Аннотация

Исследовалось влияние физической нагрузки на аэробную работоспособность и состояние кардиореспираторной системы. Показано, что аэробная функциональная работоспособность организма исследованных спортсменов находится на среднем уровне. Также у большинства спортсменов наблюдается расхождение между уровнем функциональной работоспособности и реакцией сердечнососудистой системы  на предъявляемую нагрузку. Спортивная тренировка формирует ряд факторов, некоторые из которых негативно влияют на легочную вентиляцию, ограничивая возможности кардиореспираторной системы. Учет этих факторов и разработка специальных тренировочных программ будет способствовать увеличению функциональных способностей системы дыхания и как следствие – росту спортивных результатов.

Ключевые слова: кардиореспираторная система, аэробная функциональная работоспособность.

Bagirova R.M.¹, Kuliev Yu.N.²

¹ORCID: 0000-0003-1129-1547, PhD in Biology, Professor, ²ORCID: 0000-0001-5086-1800 Ph.d. in Biological Sciences, Associate professor, Azerbaijan State Academy of Physical Culture and Sport

EVALUATION OF AEROBIC CAPABILITY AND FUNCTIONAL STATE OF ATHLETES BEFORE AND AFTER PHYSICAL EXERCICES

Abstract

The effect of physical activities on aerobic capability and the state of the cardiorespiratory system is studied in the paper. It is shown that the aerobic capacity of the body of the examined athletes is at the average level. Most athletes have a different level of functional performance and the response of the cardiovascular system to the load. An athletic training forms a number of factors, some of them have a negative effect on pulmonary ventilation, limiting the cardiorespiratory system. Taking into account these factors it is possible to develop a special training program, which increase the functional performance of the respiratory system and, as a result, increase the sports results.

Keywords: cardiorespiratory system, aerobic functional capacity.

Проблема оптимизации функционального состояния организма человека в условиях напряженной мышечной деятельности продолжает оставаться ведущей проблемой спортивной физиологии. Особую актуальность приобретает эта проблема в аспекте оценки функциональных возможностей организма спортсменов в процессе адаптации к специфической мышечной деятельности [1, С. 152], [2, C. 72], [3, C. 147]. В этой связи закономерное развитие получило представление о функциональной подготовленности организма спортсменов, обуславливающее физическую работоспособность [4, C. 24], [5, C. 216].

Одним из важнейших показателей состояния спортивной работоспособности является функциональной состояние кардиореспираторной системы. Влияние физических нагрузок разной интенсивности на организм человека отражается в первую очередь на кардиореспираторной системе, поскольку данная система обеспечивает адаптацию организма к различным воздействиям и отражает динамику восстановительных процессов [6, С. 161]. Велоэргометрическая проба  PWC₁₇₀  позволяет оценить аэробные возможности кардиореспираторной системы организма спортсменов.

В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы является оценка  аэробной работоспособности и функционального состояния спортсменов по вольной борьбе до и после выполнения физической нагрузки.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

В эксперименте принимало участие 10 спортсменов по вольной борьбе, имеющих различную квалификацию (I и II разряд), стаж занятий (от 5 до 8 лет) и возраст (18-25лет). Для изучения аэробной физической работоспособности использовался тест PWC₁₇₀. Для исследования кардиореспираторной системы производилось измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД) до и после исследуемой нагрузки. Также проводилось спирометрическое исследование до и после нагрузочного теста PWC_170. Определялись жизненная емкость лёгких и частота дыхания за 1 минуту. Для исследования теста PWC₁₇₀ на велоэргометре выполнялись две нагрузки по 5 минут каждая с интервалом 3 минуты. Вычислялись относительные и абсолютные (на кг массы тела) значения PWC₁₇₀ и МПК.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты проведенного исследования позволили определить уровень анаэробной функциональной работоспособности спортсменов в целом по команде и каждого игрока в отдельности

Проведенное исследование функциональной и физической работоспособности по велоэргометрической пробе показало, что абсолютная величина PWC₁₇₀  равнялась в среднем 1214 кгм/мин, а относительная - 19,7 кгм/мин/кг, что на основании оценочной шкалы соответствует уровню работоспособности выше среднего. Абсолютная величина МПК в среднем равнялась 3,8 л/мин, относительные показатели находились в пределах 52,5 – 78,4 л/мин/кг. Анализ полученных данных показал, что высокие  абсолютные значения  PWC₁₇₀ -1599 и 1440  кгм/мин и МПК- 4,5 и 4,2 л/мин  были выявлены у двух  баскетболистов (I разр.). Среднее и выше среднего  абсолютные значения  PWC₁₇₀ – 1000, 1060, 1109, 1200, 1266, 1305 кгм/мин и МПК – 3,3; 3,4;3,5;3,6; 3,8; 3,9 л/мин  отмечалось у шестерых спортсменов. Аналогичная картина наблюдалась и в отношении относительных значений PWC₁₇₀ и МПК. В этом случае также  у двух спортсменов была выявлена  высокая  функциональная работоспособность при относительных  значениях PWC₁₇₀ - 22,8-26,0 кгм/мин/кг и МПК 65,4-78,4 мл/мин/кг: именно эти спортсмены имели небольшую массу тела (54, 67 кг). У остальных двух испытуемых  величины PWC₁₇₀ -16,0; 17,0 кгм/мин/кг  и МПК - 53,3; 55,0 мл/мин/кг свидетельствовали о низком и ниже среднего уровнях работоспособности.

В наших исследованиях также проводилось исследование частоты дыхания (ЧД), жизненной емкости легких (ЖЕЛ), ЧСС и АД, которые чаще всего используются для оценки состояния сердечнососудистой системы.

Средние показатели ЧСС покоя в наших экспериментах варьировали в пределах 66-74 ударов в минуту, при этом АД составляло в среднем 114,5/75. В первые минуты после выполнения теста PWC₁₇₀ ЧСС и АД повышались и составляли соответственно: 116-132 ударов в минуту и 140/80. Прирост ЧСС после велоэргометрической пробы составлял 76-80%, а АД  7-23%. Дальнейшие наблюдения показали, что восстановление пульса у одних испытуемых завершалось на 1-3-й минуте отдыха, у других затягивалось до 4-5-й минут. Подобная  картина наблюдалась и в отношении артериального давления. По окончании велоэргометрической пробы восстановление пульса у одной группы спортсменов наступало на 10-15 минуте отдыха, другой – 20-25 минутах. Артериальное давление, в большинстве случаев, достигало величин покоя на 5-10 минутах.

При исследовании параметров спирометрии у спортсменов было выявлено значительное повышение ЖЕЛ после нагрузочного теста PWC₁₇₀, наблюдался прирост ЖЕЛ в 1,5 раза. Также увеличивалась частота дыхания за 1 минуту почти в 2 раза. Полученные результаты свидетельствуют о том, что у спортсменов после физической нагрузки отмечается существенный прирост жизненной емкости легких и частоты дыхания. По-видимому, у спортсменов высокая эластичность легочной ткани и грудной клетки обеспечивает высокие резервные возможности легочной вентиляции.

В наших экспериментах показана зависимость значений уровня PWC₁₇₀ от времени восстановления ЧСС. Средние значения PWC₁₇₀  отражались в увеличении времени восстановлении ЧСС и АД до исходного уровня. Чем быстрее восстанав­ливается до исходных величин ЧСС и уровень АД, тем выше функциональное со­стояние сердечнососудистой системы, что отражается в высоких показателях PWC₁₇₀. Сравнительный анализ параметров ЧСС и АД показал, что при аэробной нагрузке наблюдается более «мягкое» воздействие на организм, что отражается в незначительном повышении исследуемых показателей.

При измерении величины МПК в наших исследованиях была показана прямая пропорциональная зависимость между величинами PWC₁₇₀ и значениями МПК. Так, например, у спортсменов, имеющих средний уровень PWC_170,  отмечались средние значения МПК (6 человека), низкие показатели PWC₁₇₀  соответствовали  такому же уровню МПК (2 человека) и высокие значения PWC₁₇₀  отразились в таких же показателях МПК (2 человека).  Средние значения PWC₁₇₀  и МПК  у исследуемых спортсменов, как было показано в наших экспериментах, свидетельствуют о доминировании анаэробных процессов над аэробными, что приводит к быстрому возникновению состояния утомления в результате повышения мощности нагрузки. Нормальные (выше среднего) уровни PWC₁₇₀ и МПК свидетельствуют о некоторой сбалансированности аэробных и анаэробных процессов в организме, которые наблюдались только у одного спортсмена. Высокие показатели PWC₁₇₀  и МПК отмечались у двух испытуемых, что свидетельствует о доминировании аэробных процессов над анаэробными, отражающиеся в повышении уровня работоспособности и более позднему возникновению утомления.

Анализ полученных данных позволил установить, что аэробная функциональная работоспособность организма исследованных спортсменов находится на среднем уровне. Также у большинства спортсменов наблюдается расхождение между уровнем функциональной работоспособности и реакцией сердечнососудистой системы  на предъявляемую нагрузку. Спортивная тренировка формирует ряд факторов, некоторые из которых негативно влияют на легочную вентиляцию, ограничивая возможности кардиореспираторной системы. Учет этих факторов и разработка специальных тренировочных программ будет способствовать увеличению функциональных способностей системы дыхания и как следствие – росту спортивных результатов.

Таким образом, выявлено, что у одной группы спортсменов использование аэробного источника энергии в процессе работы и ликвидация  кислородного долга по её окончании протекает эффективнее, чем у других. Предполагается, что адаптация организма к выполнению тестирующих нагрузок, проявляется в адекватной реакции сердечно-сосудистой системы, согласно взаимосвязанного оптимального изменения частоты сердечных сокращений и артериального давления. Особенно характерно это проявляется у спортсменов высокой квалификации.

Список литературы / References

1. Баранова Е.А., Капилевич Л.В. Влияние физической нагрузки на показатели легочной вентиляции у спортсменов. Вестник Томского государственного университета. – 2013. – № 374. – C.152-155.
2. Горбанёва Е.П., Чёмов В.В., Шамардин А.А. и др. Физиологические основы функциональной подготовки спортсменов. Волгоград. – – 346 C.
3. Горбанёва Е.П., Камчатников А.Г., Солопов А.И. и др. Оптимизация функции дыхания посредством тренировки с дополнительным резистивным сопряжением // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. – 2011. – Т. 91. – № 1. – стр. 83-90.
4. Капилевич Л.В. Физиологический контроль технической подготовленности спортсменов. // Теория и практика физической культуры – 2010. – № 11. – C.12-15.
5. Лисовский Б. Особенности внешнего дыхания у студентов с разным уровнем соматического здоровья // Вестник Львовского университета. – 2009. – № 51. – C. 212-217.
6. Коцан И.Я., Крамаревич Т.В. Особенности функции внешнего дыхания у молодёжи постпубертатного периода онтогенеза // Физика живого. – –  Т. 16. – № 1. – С. 161-165.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Baranova E.A. Kapilevich L.V. Vliyaniye fizicheskoy nagruzki na pokazateli legochnoy ventilyasii u sportsmenov [Influence of physical load on the parameters of pulmonary ventilation in athletes] / E,A,Baranova, L.V. Kapilevich // [Bulletin of the Tomsk State University] – 2013. – № 374, Р.152-155. [in Russian]
2. Gorbanyeva E.P., Chyemov V.V., Shamardin A.A. et al. Fiziologicheskiye osnovy funksionalnoy podgotovki sportsmenov [Physiological basis of functional training of athletes] /E.P. Gorbanyeva, V.V. Chyemov, A.A. Shamardin et al. – Volgograd. – 2010. –  346 Р. [in Russian]
3. Gorbanyeva E.P., Kamchatnikov A.G., Solopov A.I. et al. Optimizasiya funksii dyxaniya posredstvom trenirovki s dopolnitelnym rezistivnym soprajeniem [Optimization of respiratory function through training with an additional resistive conjugation] / E.P. Gorbanyeva, A.G. Kamchatnikov, A.I. Solopov // Russian Journal of Physiol. them. Sechenov. – 2011. – V. 91. – № 1. – P. 83-90. [in Russian]
4. Kapilevich L.V. Fiziologicheskiy kontrol texnicheskoy podgotovlennosti sportsmenov [Physiological control of technical readiness of athletes] / L.V. Kapilevich // Theory and Practice of Physical Culture. – 2010. – № 11. – P.12-15. [in Russian]
5. Lisowski B. Osobennosti vneshnego dyxaniya u studentov s raznym urovnem somaticheskogo zdorovya [Features of external respiration in students with different levels of physical health] / B. Lisowski // Bulletin of Lviv University. – 2009. – № 51. – P. 212 – 217. [in Russian]
6. Kotsan I.J., Kramarevich T.V. Osobennosti funksii vneshnego dyxaniya u molodeji postpubertatnogo perioda ontogeneza [Features of respiratory function in young post-pubertal period of ontogenesis] / I.J.Kotsan, T. V. Kramarevich //Physics of the living. – 2008. – V. 16. –  № 1. –  P. 161-165. [in Russian]