Інститут геронтології

Академії медичних наук України

ХОДІНОВ

Володимир Миколайович

УДК 612.017.2+612.766.1+613.7

ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЙНИХ ВПЛИВІВ ПРИ ВЗАЄМОДІЇ СЄЧЕНОВСЬКОГО ЕФЕКТУ АКТИВНОГО ВІДПОЧИНКУ
З ФІЗИЧНИМ ТРЕНУВАННЯМ

03.00.13 – фізіологія людини і тварин

Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук

Київ-2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі фізіології людини і тварин і біофізики Таврійського національного університету імені В. І. Вернадського Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор
Буліч Елла Георгіївна,

професор кафедри фізичного виховання

і здоров'я з курсом спортивної медицини

Кримського державного медичного

університету ім. С.І.Георгієвського

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук

Ільїн Володимир Миколайович,

провідний науковий співробітник

Інституту фізіології ім. О.О.Богомольця

доктор медичних наук, професор

Замостьян Віталій Павлович,

завідувач кафедри екології

Національного університету

"Києво-Могилянська Академія"

Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця, кафедра нормальної фізіології, м. Київ

Захист відбудеться ___27.11_______2003 р. о __13_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.551.01 при Інституті геронтології АМН України (вул. Вишгородська 67, Київ, 04114).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту геронтології АМН України (вул. Вишгородська 67, Київ, 04114).

Автореферат розісланий ____24.10.2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат медичних наук,

Р.І.Потапенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Хоча період наукової розробки проблеми фізіології активного відпочинку (АВ) від досліджень І. М. Сєченова (1902-1903), триває ціле століття, один з найважливіших розділів цієї проблеми залишається невивченим. Мова йде про фізіологічні основи взаємодії АВ з процесом фізичного тренування. Майже все, що відомо до цього часу про АВ, відноситься до фізіології самого феномену Сєченова, який характеризується прискоренням відновлення працездатності – як фізичної (С.А.Танин, 1963; И. В. Муравов, 1965; С. И. Крапивинцева, 1971), так і розумової (Л. Н. Нифонтова, 1982). Встановлено також, що розвиток цього феномену, за якого в періоді відпочинку включається діяльність нестомлених м'язів, являє собою не додаткове навантаження, як вважали деякі дослідники (E., 1955, 1958; A., 1960), а ще більш ефективне, ніж повний спокій, відновлення (И. В. Муравов, 1965; Э. Г. Булич, 1970, 1994). В основі цього відновлення лежить прискорення ресинтезу енергетичних субстратів у стомлених м'язах (E., B., 1978) і поліпшення регуляції кардіореспіраторної функції (S., 1976; Э. Г. Булич, К. Т. Соколов, 1982; В. К. Гитан, 1983).

Ці відомості поглиблюють наші знання щодо фізіології АВ, проте вони недостатні для використання його в реальних умовах життєдіяльності і, особливо, саме тоді, коли існує найбільша потреба у стимуляції відновних процесів – тобто в умовах фізичного тренування, пов'язаного з повторними навантаженнями у тренувальних циклах (W., T., 1980; J. et al., 1982; P.-O., K., 1986; В. Н. Платонов, 1988; H.., T.., 1994). На основі цих відомостей не можна відповісти на питання, як АВ, що використовується багаторазово в процесі повторних навантажень, може вплинути на розвиток тренувального ефекту. Відомо, що АВ в залежності від стану організму людини і рівня його працездатності викликає різний – і навіть за певних умов несприятливий (И. М. Трахтенберг, И. В. Савицький, 1956) – ефект. Зрозуміло, що зміни працездатності в процесі тренувальних навантажень можуть істотно змінити характер впливу АВ на організм. Окремі факти, що підтверджують це положення, були відомі давно (І. В. Муравов, 1956; Л. С. Глузман, 1971), проте систематично не досліджені. Вкрай недостатня розробка питань щодо взаємозв'язку між АВ і фізичним тренуванням є причиною того, що цей вид відпочинку практично не використовується у фізичному вихованні і спорті.

Ці міркування визначили мету нашої праці, гіпотеза якої полягала у припущенні, що дослідження взаємодії АВ з процесом фізичного тренування дозволить виявити нові сторони впливу феномену Сєченова на м'язову працездатність і кардіореспіраторну систему, які можуть сприяти підвищенню ефективності тренування і розширенню можливостей використання АВ.

Мета роботи полягала у з'ясуванні особливостей адаптаційних впливів, які формуються при взаємодії діяльності нестомлених м'язів

(феномен Сєченова) з процесом фізичного тренування.

Завданнями роботи були:

1. Дослідження адаптаційних ефектів, що проявляються у змінах відновлюваної дії відпочинку і м'язової працездатності за умов включення АВ у тренувальний процес.

2. Дослідження адаптаційних ефектів, що проявляються у змінах м'язової працездатності, а також реакцій кровообігу і дихання, які формуються в процесі фізичного тренування під впливом різних видів АВ.

3. З'ясування ролі судинного і тканинного факторів відновлення у реалізації сєченовського ефекту АВ в процесі фізичного тренування.

4. Аналіз "ціни адаптації", що характеризує навантаження кардіореспіраторної функції в умовах фізичного тренування з використанням різних видів відпочинку.

5. З'ясування можливості і ефективності використання АВ в заняттях фізичним вихованням студентів.

Об'єкт дослідження: взаємодія сєченовского ефекту АВ з процесом фізичного тренування.

Предмет дослідження: адаптаційні ефекти, що формуються при взаємодії АВ з процесом фізичного тренування і виявляються у змінах відновлюваної дії відпочинку, м'язової працездатності, а також реакцій кровообігу та дихання на фізичні навантаження.

Методи дослідження: фізіологічні методи, які дозволяють оцінювати м'язову працездатність і її відновлення, а також реакції кровообігу та дихання в умовах фізичних навантажень.

Наукова новизна роботи полягає у з'ясуванні адаптаційних ефектів, що формуються при взаємодії АВ з процесом фізичного тренування. Ці ефекти змінюють дію фізіологічного механізму феномена Сєченова, який набуває здатності пролонгації та кумуляції адаптаційних впливів. Своєрідним носієм, що здійснює передачу та перебудову сєченовського ефекту, стають зміни відновлювальної дії відпочинку. Таким чином виникає своєрідна "ланцюгова реакція" адаптаційних змін м'язової працездатності, яка – в залежності від інтенсивності АВ і місця його застосування у тренувальному циклі – забезпечує формування найближчого або довготривалого адаптаційного ефекту.

Результати досліджень вперше обґрунтовують такі положення:

1. Уявлення щодо сєченовського ефекту АВ як про епізодичне і короткотривале явище, вплив якого реалізується у наступній роботі і вичерпується в ній, дійсне лише для АВ в його елементарній формі. В умовах повторних фізичних навантажень, притаманних процесу тренування, сєченовський ефект набуває здатності пролонгування (при однократному включенні АВ) або кумуляції (якщо АВ включається у всі інтервали відпочинку).

2. Застосування різних за інтенсивністю і часом включення у тренувальний процес видів АВ дозволяє забезпечити цілеспрямований і значний специфічний вплив на адаптацію організму до фізичних навантажень. Це дозволяє розглядати сєченовський ефект АВ як один з факторів управління розвитком тренувального ефекту.

3. АВ змінює серцеву і респіраторну "ціну" навантажень, що використовуються у фізичному тренуванні і, як наслідок цього, істотно впливає на формування найближчого і довготривалого адаптаційних ефектів. Посилюючи внесок тканинного, незалежного від кровопостачання, фактора відновлення м'язової працездатності, сєченовський ефект АВ при використанні його в тренувальному циклі сприяє економізації реакцій кровообігу.

4. Включення АВ в процес фізичного виховання студентів дозволяє не тільки збільшити моторну щільність занять, але й поліпшити функціональний стан серцево-судинної системи і розумову працездатність, яка дещо знижується після звичайних занять фізичними вправами.

Практичне значення роботи. Результати досліджень обґрунтовують можливість і ефективність використання АВ у формі діяльності нестомлених м'язів або рухових стеоретипів, що істотно відрізняються від основних (робочих) рухів, як компонента тренувальних навантажень. Використання таким чином АВ малої інтенсивності забезпечує поліпшення адаптації організму безпосередньо в процесі стомлюючої діяльності. На відміну від цього застосування АВ значної (граничної) інтенсивності дозволяє зробити тренувальні навантаження більш стомлюючим за рахунок пригнічення процесів відновлення. Такий варіант тренування погіршує короткочасну адаптацію, але при тривалому використанні значно поліпшує довгострокову адаптацію організму до фізичних навантажень. В умовах фізичного виховання студентів практичне значення роботи підтверджується можливістю збільшення моторної щільності занять, а також покращенням функціонального стану серцево-судинної системи і розумової працездатності студентів. Результати досліджень впроваджені у навчальний процес кафедри фізичного виховання і здоров'я Кримського медичного університету ім. С. І. Георгієвського, Луцького відділення Відкритого міжнародного університету розвитку людини "Україна" та кафедри спортивного медицини Гродненського державного університету ім. Янки Купала (Білорусь).

Особистий внесок здобувача. Автором особисто виконано весь обсяг досліджень, проведено статистичне опрацювання їх результатів, пошук наукової літератури за темою дисертації і її аналіз. Разом із науковим керівником проведено планування досліджень, проаналізовано одержані результати, сформульовано основні висновки. Більшість публікацій, зокрема всі публікації у фахових виданнях, підготовлені пошукувачем особисто.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертації доповідались та обговорювались на VI Всеукраїнськой научно-практичной конференції "Актуальні проблеми оздоровчої фізкультури, спорту дітей-інвалідів та валеологічної освіти в навчальних закладах України" (Кіровоград, 1998); Міжнародній науковій конференції "Health its Essence,

Diagnostic and Strategies for Improving" (Криница Гурська, Польща, 1999); V Всеукраїнскій науково-практичній конференції "Актуальні проблеми валеологічної освіти в навчальних закладах України" (Кіровоград, 1999); Науковій конференції "Zdrowie czlowieka w jego egzystencji" (Эльбонг, Польща, 1999); IV Міжнародному науковому конгресі "Олімпійський спорт і спорт для всіх: проблеми здоров'я, рекреації, спортивної медицини та реабілітації" (Київ, 2000); Науковій конференції "Pedagogika" (Радом, Польща, 2000); Міжнародній науковій конференції "Физическое воспитание и современные проблемы формирования и сохранения здоровья молодежи" (Гродно, Беларусь, 2001); Науковій конференції Львівського державного інститута фізичної культури "Молодая спортивная наука Украины" (Львів, 2002).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 16 наукових роботах, серед них чотири статті у спеціалізованих виданнях, затверджених ВАК України, а також 4 публікації в матеріалах міжнародних конференцій. Більшість публікацій, в тому числі всі статті у спеціалізованих журналах, належать виключно пошукувачеві.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація включає вступ, огляд літератури, опис методів, об'єкту і організації досліджень, три розділи з результатами і їх обговоренням, закінчення, висновки, практичні рекомендації і список використаних джерел із 452 найменуваннями. Робота викладена на 226 сторінках машинописного тексту (основний текст – на 159 сторінках), містить у собі 16 рисунків і 51 таблицю.

Методи, об'єкт і організація досліджень. В роботі були використані такі методи:

1. Методика реалізації феномена Сєченова в його класичній формі, яка здійснювалася в умовах роботи м'язів-згиначів передпліччя. 2. Кистьова ергографія за методом І. В. Муравова і ін. (1957) в модифікації Е. Г. Буліч (1994). 3. Велоергометрія (за допомогою апарату КЕ-П фірми "Медікор", Угорщина). 4. Кистьова динамометрія. 5. Газоаналіз для визначення максимального використання кисню (за допомогою метаболічного комплексу ММС фірми "Beckman"). 6. Визначення легеневої вентиляції за допомогою газового годинника. 7. Електрокардіографія за методом Л. А. Бутченко (1957) використовувалась в розділі досліджень, які передбачали виявлення впливу АВ на діяльність серця в умовах тренування; в інших дослідженнях застосувався пальпаторний метод визначення пульсу. 8. Кров'яний тиск в плечових артеріях реєструвався за допомогою автоматичних тонометрів (модель DS-115, фірма Nissei, Японія). 9. Подвійний здобуток або індекс Робінсона, тобто здобуток частоти серцевих скорочень на систолічний артеріальний тиск, поділений на 100. 10. Функціональна проба з затримкою дихання на вдиху (Штанге). 11. Метод короткочасного блокування кровообігу у кінцівці в модифікації І. В. Муравова (1962). 12. Функціональна проба серцево-судинної системи з 20 присіданнями і 10-хвилинним відновлювальним періодом. 13. Коректурний тест Анфімова. 14. Методика загального та спеціалізованого

(в умовах ергографічних навантажень для м'язів передпліччя) тренування. 15. Кореляційний аналіз.

Варіаційно-статистичну обробку одержаних результатів провадили за методом Ст’юдента.

В дослідженнях взяли участь 296 здорових, до того часу не тренованих чоловіків у віці 20-24 років. Дослідження були проведені на кафедрі фізіології людини і тварин і біофізики Таврійського національного університету ім. В. І. Вернадського у 1997-2001 роках.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ І ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

1. Адаптаційні ефекти, що проявляються при включенні
в однократний тренувальний цикл активуючої діяльності

У цьому розділі лабораторних досліджень об’єктом досліджень був цикл тренувальних навантажень (16 періодів роботи до стомлення, виконуваних на кистьовому ергографі) в однохвилинних перервах відпочинку між якими застосовувався пасивний (ПВ) або різні види АВ. Результати кількох серій досліджень представлені в табл. . Як свідчать дані, наведені в цій таблиці, навіть одноразове (в першій перерві відпочинку) застосування АВ, в якому використовувалась діяльність достатної інтенсивності, не обмежується адаптацією лише до наступної роботи, а, навпаки, набуває пролонгованої дії. Такі зміни просліджуються за умов стимулюючого впливу до третьої перерви, після чого зберігається тенденція поліпшення адаптації до м’язової діяльності. В умовах використання пригнічуючих відновлення форм АВ, які значно погіршують адаптацію до фізичної роботи, цей несприятливий вплив спостерігається на протязі всіх періодів відпочинку. Своєрідна “ланцюгова реакція”, що спостерігається в цих умовах, характеризує пролонгування адаптаційних змін, що притаманні сєченовському ефекту в умовах тренувального процесу.

Ще значніші зміни адаптації до м’язової діяльності спостерігаються за умов реалізації феномена Сєченова у всіх інтервалах відпочинку (табл. 2).

Дослідження в цих умовах виявили можливості завдяки використанню активуючої діяльності малої інтенсивності істотно поліпшити адаптацію до м’язової працездатності і таким чином змінити її динаміку в процесі тренувального циклу. Замість зниження відновлювальної дії в умовах ПВ при цьому реєструється кумуляція адаптаційного ефекту, притаманного феномену Сєченова, тобто поступово і вірогідно (з 47,21,9 до 56,42,6%; t=2,85; p<0,01) зростає результативність відпочинку. Застосування в інтервалах між навантаженнями зростаючої за своєю інтенсивністю активуючої діяльності дозволяє посилити адаптаційні можливості організму на початку циклу навантажень (при використання АВ середньої і, особливо, значної інтенсивності), а також до кінця тренувального циклу (при використанні АВ малої інтенсивності), або, навпаки, забезпечити істотне і зростаюче до кінця цього циклу зниження адаптації до м’язової активності (при використанні АВ граничної інтенсивності). Використовуючи комбіновану активуючу діяльність, яка поєднує спочатку значну, а далі малу інтенсивність цієї діяльності, вдається забезпечити найбільш високий і стабільний рівень стимуляції відновних процесів на протязі всього тренувального циклу, що визначає високу адаптацію до навантажень на витривалість. Застосування попередньої активуючої діяльності дозволяє істотно підвищити адаптацію до силових навантажень, що проявляється у збільшенні початкової фізичної працездатності, а у поєднанні з активуючими впливами малої інтенсивності – забезпечує значно більш високий рівень відновних процесів на протязі всього тренувального циклу, тобто ще кращу адаптацію до тривалих фізичних навантажень.

Таблиця 1

Вплив одноразової активуючої діяльності (АД) малої (АДМ), середньої (АДС), значної (АДЗ) і граничної (АДГ) інтенсивності, яка застосовується в першому періоді відпочинку між тренувальними навантаженнями в порівнянні з циклом таких навантажень з використанням пасивного відпочинку на відновлювальну дію періодів відпочинку (ВДВ), Mm

Вид відпочинку | ВДВ в черговому інтервалі, %

1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15

ПВ (I) | 45,3

1,7 | 43,2

1,6 | 40,5

1,5 | 38,0

1,4 | 36,4

1,5 | 33,8

1,3 | 32,5

1,3 | 29,2

1,4

АДМ (II) | 48,4

1,8 | 46,0

1,7 | 42,1

1,6 | 38,6

1,5 | 35,2

1,5 | 34,0

1,3 | 31,2

1,2 | 28,4

1,3

АДC (III) | 51,7

2,0 | 48,2

1,8 | 44,3

1,6 | 42,1

1,5 | 39,0

1,5 | 36,2

1,4 | 33,6

1,2 | 30,4

1,4

АДЗ (IV) | 55,0

2,1 | 48,9

1,9 | 45,0

1,6 | 38,8

1,4 | 37,5

1,5 | 35,0

1,4 | 32,3

1,4 | 29,1

1,3

АДГ (V) | 38,8

1,6 | 37,2

1,4 | 35,0

1,3 | 33,7

1,3 | 30,5

1,4 | 28,2

1,3 | 26,0

1,2 | 24,7

1,3

Вірогідність різниці
p між I і | II | >0,2 | >0,2 | >0,4 | >0,5 | >0,5 | >0,5 | >0,4 | >0,5

III | <0,025 | <0,05 | >0,05 | >0,05 | >0,2 | >0,2 | >0,5 | >0,5

IV | <0,005 | <0,05 | >0,1 | >0,5 | >0,5 | >0,5 | >0,5 | >0,5

V | <0,025 | <0,01 | <0,025 | <0,05 | <0,01 | <0,01 | <0,005 | <0,05

Дослідження виявляють також своєрідні “конкурентні взаємовідносини” між ступенем початкової і відставленої стимуляції адаптаційних можливостей при використанні феномена Сєченова у тренувальному циклі. Так, підвищення інтенсивності попередньої активуючої діяльності від малої до значної призводить не тільки до істотно підвищення вихідного рівня працездатності (з 74,54,1 до 94,34,4 Вт; p<0,005), але й до протилежної дії на динаміку відновних процесів в інтервалах відпочинку на протязі тренувального циклу – зниження ефективності АВ в порівнянні з тим рівнем, який притаманний його ізольованій дії. На рис. 1 схематично зображена динаміка змін відновлювальної дії відпочинку при використанні сєченовського ефекту і активуючих впливів малої і значної інтенсивності.

Таблиця 2

Вплив багаторазової активуючої діяльності (БАД) малої (БАДМ), середньої (БАДС), значної (БАДЗ), граничної (БАДГ), а також комбінованої – спочатку (1-5 інтервали) значної, а далі (6-15 інтервали) малої (БАДК) – інтенсивності, що використовується у всіх інтервалах відпочинку в порівнянні з використанням пасивного відпочинку (ПВ) на відновлювальну дію періодів відпочинку (ВДВ), Mm

Вид відпочинку | ВДВ в черговому інтервалі, %

1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15

ПВ (I) | 45,3

1,7 | 43,2

1,6 | 40,5

1,5 | 38,0

1,4 | 36,4

1,5 | 33,8

1,3 | 32,5

1,3 | 29,2

1,4

БАДМ (II) | 47,2

±1,9 | 49,0

±2,1 | 50,3

±2,3 | 51,6

±2,3 | 52,4

±2,5 | 53,0

±2,6 | 55,1

±2,4 | 56,4

±2,6

БАДC (III) | 51,3

2,1 | 52,4

2,0 | 49,5

1,8 | 47,0

1,7 | 44,8

1,6 | 40,1

1,5 | 36,4

1,4 | 33,2

1,3

БАДЗ (IV) | 59,7

2,3 | 56,0

2,2 | 50,7

2,1 | 43,8

1,8 | 38,3

1,6 | 32,8

1,4 | 28,2

1,3 | 22,7

1,4

БАДГ (V) | 37,2

1,5 | 33,5

1,4 | 28,0

1,3 | 25,8

1,2 | 22,0

1,1 | 19,7

1,0 | 17,0

0,9 | 15,3

0,9

БАДК (VI) | 60,3

2,4 | 57,1

2,2 | 55,3

2,1 | 54,2

2,3 | 56,0

2,2 | 58,7

2,3 | 61,8

2,7 | 62,5

3,0

Вірогід-ність різниці
p між I і | II | >0,4 | <0,05 | <0,005 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001

III | <0,05 | <0,005 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,005 | >0,05 | <0,05

IV | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,025 | >0,3 | >0,5 | <0,05 | <0,025

V | <0,005 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001

VI | <0,001 | <0,01 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001

Результати досліджень свідчать, що за рахунок АВ можна змінювати відновну дію відпочинку в процесі повторних фізичних навантажень, значно підвищуючи тим самим адаптацію організму до м’язової діяльності. Як видно з результатів дослідів, фізіологічний механізм АВ взаємодіє з післядією тренувальних навантажень. Це забезпечує закономірне перетворення сєченовського ефекту в динаміці послідовних навантажень тренувального циклу, подовжуючи або кумулюючи адаптаційний – так само як і протилежний за своїм напрямом – вплив цього ефекту.

2. Адаптаційні ефекти, що характеризують реакції кровообігу та дихання на фізичні навантаження під впливом тривалих тренувальних занять з використанням різних видів відпочинку

У місячному циклі щоденних тренувань на ергографі були використані два типи багаторазових АВ – з комбінованими активуючими впливами (тобто спочатку, з 1 по 5 інтервал відпочинку з цими впливами значної інтенсивності, а далі – з впливами малої інтенсивності) і активуючими впливами граничної інтенсивності. Вплив цих занять порівнювався із результатами того самого тренування, що провадилось з використанням ПВ. Ефективність місячного періоду таких тренувань виявилася різною: тренування з ПВ підвищило працездатність на 45,9% (з 74,53,0 до 108,75,1 Вт), таке саме тренування з БАДК – на 40,4% (з 73,12,8 до 102,65,2 Вт), а тренування з БАДГ – на 79,8% (з 71,33,1 до 128,25,6 Вт). Розглядаючи ці зміни в аспекті вчення про адаптацію (Ф. З. Меерсон, 1981; Ф. З. Меерсон, М. Г. Пшенникова, 1988; В. Н. Платонов, 1988), можна виділити два типи адаптаційних впливів, які формуються в умовах реалізації сєченовських ефектів: безпосереднє поліпшення адаптації в процесі виконання кожного заняття фізичними вправами, що полегшує виконання навантажень (термінова адаптація – I тип), але не підвищує результативності всього тренувального процесу і безпосереднє погіршення адаптації під час кожного заняття, що робить їх більш стомлюючими, а тренувальний процес напруженим і результативнішим (довгострокова адаптація – II тип).

Рис. 1. Відновна дія періодів відпочинку в циклі тренувальних навантажень з багаторазовим використанням активуючої діяльності малої (БАДМ) і значної (БАДЗ) інтенсивності, що виконуються у всіх інтервалах відпочинку (БАД) або передують тренувальним навантаженням (ПАД). ПВ – пасивний відпочинок.

Дослідження виявили, що застосування в циклі тренувальних навантажень сєченовського ефекту АВ, який стимулює відновлення працездатності, проявляється значною економізацією реакцій кровообігу і дихання в умовах стандартних фізичних навантажень. Цей тип реакції, що отримав назву “ефект згашення” (И. В. Муравов, 1965; Э. Г. Булич, 1970, 1994), при одноразовій реалізації феномена Сєченова спостерігається тільки в певних умовах незначних за інтенсивністю стандартних навантажень (S., 1976; C.. et al., 1982; В. К. Гитан, 1983). Наші дослідження виявили, що при взаємодії стимулюючих впливів АВ з тренувальними навантаженнями “ефект згашення” стає обов’язковим компонентом кардіореспіраторних реакцій, який характеризує важливу сторону фізіологічного механізму взаємодії феномена Сєченова з процесом тренування.

Місячний період щоденних тренувальних занять з використанням комбінованого АВ призводить до зниження реакції серцевого ритму, артеріального тиску, індексу Робінсона, легеневої вентиляції і рівня використання кисню, а також до збільшення часу затримки дихання на вдиху в умовах дозованого ергографічного навантаження в порівнянні з таким самим за тривалістю тренуванням, у якому застосовується ПВ. Такі зміни можна розглядати як прояв довготривалого адаптаційного ефекту (В. Н. Платонов, 1984, 1995; D. et al., 1991). Ще більш виражена економізація, притаманна тренуванню з використанням АВ граничної інтенсивності (табл. 3).

Таблиця 3

Збільшення частоти серцевих скорочень (ЧСС), систолічного артеріального тиску (САТ), індексу Робінсона (ІР), хвилинного об’єму дихання (ХОД), споживання кисню (СК) і часу затримки дихання (ЧЗД) в порівнянні з вихідним рівнем в умовах стандартного навантаження після тренування з застосуванням багаторазових комбінованих активуючих впливів (БАВК), активуючих впливів граничної інтенсивності (БАВГ) або пасивного відпочинку (ПВ), Mm

Відпочинок в тренуванні | ЧСС,
уд./хв. | САТ,
мм рт. ст | ІР,
ум. од. | ХОД,
л | СК,
мл/хв. | ЧЗД,
с

ПВ (I) | 31,2

1,5 | 35,0

1,6 | 11,9

1,2 | 17,2

0,9 | 674

51 | 17,2

2,1

БАВК (II) | 27,0

1,3 | 31,2

1,2 | 8,4

1,0 | 14,6

0,7 | 528

40 | 23,0

1,8

БАВГ (III) | 25,1

1,2 | 30,4

1,1 | 7,6

0,9 | 13,3

0,6 | 485

37 | 25,7

1,5

Вірогід-ність різниці,
t і p між | I і II | 2,12;

<0,05 | 1,90;

>0,05 | 2,24;

<0,05 | 2,28;

<0,05 | 2,25;

<0,05 | 2,10;

<0,05

I і III | 3,18;

<0,005 | 2,37;

<0,025 | 2,87;

<0,01 | 3,61;

<0,025 | 3,00;

<0,01 | 3,29;

<0,005

Прояви економізації під впливом багаторазового повторення тренувальних занять з АВ спостерігаються також безпосередньо після кожного з окремих тренувальних циклів.

В умовах максимальних фізичних навантажень, які використовуються для тестування тренувального ефекту, вплив АВ проявляється у зростанні реакцій кровообігу і дихання. Характерно, що за більшістю показників кардіореспіраторної системи тренування виявляється найбільш результативним, якщо в ньому використовується АВ, не стимулюючий, а гальмуючий процес відновлення працездатності, тобто такий АВ, що утруднює виконання фізичних навантажень, робить їх більш напруженими (табл. 4).

Дослідження цього розділу свідчать про те, що умови гальмуючого відновлення працездатності АВ, який до цього часу вважався беззастережно несприятливим (И. М. Трахтенберг, И. В. Савицький, 1956; І. В. Муравов, 1966, 1989; В. К. Титан, 1983) в умовах тренування можуть набувати протилежної дії. Це вказує на те, що вплив тренування може значно змінювати спрямованість дії фізіологічного механізму

сєченовського ефекту на адаптацію організму до фізичних навантажень.

Таблиця 4

Збільшення частоти серцевих скорочень (ЧСС), систолічного артеріального тиску (САТ), індексу Робінсона (ІР), хвилинного об’єму дихання (ХОД), використання кисню (ВК) і часу затримки дихання (ЧЗД) в порівнянні з вихідним рівнем в умовах максимального навантаження після місячного тренування з застосуванням багаторазових комбінованих активуючих впливів (БАВК), активуючих впливів граничної інтенсивності (БАВГ) або пасивного відпочинку (ПВ), Mm

Відпочинок в тренуванні | ЧСС,
уд./хв | САТ,
мм рт. ст | ІР,
ум. од. | ХОД,
л | ВК,
мл/хв. | ЧЗД,
с

ПВ (I) | 40,21,7 | 41,71,8 | 16,81,3 | 23,01,2 | 74554 | 15,81,1

БАВК (II) | 45,71,9 | 46,22,0 | 21,11,6 | 26,71,4 | 88365 | 13,70,9

БАВГ (III) | 51,12,2 | 50,82,3 | 25,92,0 | 28,41,7 | 96373 | 19,41,3

Вірогід-ність різниці,
t і p між | I и II | 2,16;
<0,05 | 1,67;
>0,1 | 2,09;
<0,05 | 2,01;
>0,05 | 1,63;
>0,1 | 1,48;
>0,1

I и III | 3,92; <0,001 | 3,12;
<0,005 | 3,81;
<0,001 | 2,60; <0,025 | 2,40;
<0,025 | 2,11;
<0,05

Таким чином, феномен Сєченова, змінюючи функціональний стан м’язів, які безпосередньо не приймають участі у тренуванні, може істотно впливати на розвиток процесу довгострокової адаптації, що формується в результаті тренувального процесу. Це значно розширює уявлення щодо фізіології фізичного тренування, у якому поряд із основним механізмом, що визначається процесами втоми і відновлення (Г. В. Фольборт, 1962; W., T., 1980; В. Н. Платонов, 1984, 1995) певну роль відіграють впливи центрального походження, джерелом яких є непрацюючі ланки рухового аналізатора.

3. Деякі дані щодо фізіологічного механізму впливу сєченовського ефекту активного відпочинку на відновлення м’язової працездатності в умовах фізичного тренування

Застосування короткочасного (лише в періоді відпочинку) блокування кровообігу у стомлених м’язах в умовах ПВ або АВ, дозволяє виявити роль трофічного, в умовах цілісного організму пов’язаного із функцією нервової системи, і циркуляторного факторів в реалізації сєченовського ефекту в умовах фізичного тренування. Було виявлено, що за умов блокування кровообігу значно більше послаблюється процес відновлення працездатності стомлених м’язів в умовах ПВ, ніж АВ, стимулюючого процес відновлення. Так, блокування кровообігу у першому інтервалі за умов ПВ знижує відновлення працездатності на 40,6% (з 45,31,7 до 26,91,3%), а за умов АВМ – лише на 32,8% (з 47,21,9 до 31,71,5%).

В процесі наростаючого стомлення при виконанні повторних навантажень стимулюючих вплив АВ на відновлення працездатності в умовах блокування кровообігу стає більш виразним (рис. ). В процесі фізичного тренування зниження відновної дії відпочинку при блокуванні кровообігу стає істотно меншим, що свідчить про посилення трофічних процесів у стомлених м’язах. Особливо значна стимуляція трофічних процесів відбувається за умов АВ, що підтверджується зростанням відновної дії відпочинку при блокуванні кровообігу з 35,21,6 до 53,52,3%, тобто на 52,0%, тоді як в умовах пасивного відпочинку таке зростання досягає лише 37,8% (відповідно, ріст з 25,41,3 до 35,01,7%). Ці результати доповнюють уявлення щодо фізіологічного механізму процесів, які забезпечують взаємодію сєченовського ефекту АВ з процесом тренування. Певна роль у цьому механізмі належить стимуляції трофічних процесів у стомлених м’язів.

Рис. 2. Зміни відновної дії відпочинку (ВДВ) в процесі однократного тренувального заняття під впливом короткочасного блокування кровообігу в інтервалі між навантаженнями. Зліва – показники ВДВ першого відпочинку, справа – останнього, 15-го. Позначення: ПВ – пасивний відпочинок, БАВМ – багаторазовий відпочинок з активуючим впливом малої інтенсивності. Білими стовпчиками позначені показники, зареєстровані в звичайних умовах, сірими – при блокування кровообігу.

Оцінюючи загальну кількість серцевих скорочень, що реєструються під час фізичних навантажень і в інтервалах відпочинку кожного тренувального циклу, вдалося з’ясувати істотну різницю у впливі ПВ і АВ на діяльність серця. Було виявлено, що сумарна кількість серцевих скорочень за період шістнадцяти навантажень і періодів відпочинку між ними, так само як і “робоча надбавка” цих показників, в режимі роботи з використанням багаторазового активуючого впливу малої інтенсивності (БАВМ), який стимулює відновні процеси, є значно меншою, ніж в умовах таких самих робіт з ПВ. Режим роботи з використанням активуючого впливу граничної інтенсивності (БАВГ), навпаки, характеризується значно більшими показниками суми серцевих скорочень, ніж в умовах робіт з ПВ (табл. 5). Аналогічні зміни спостерігаються при цьому у реакціях легеневої вентиляції і використання кисню.

Аналіз цих даних свідчить, що сєченовський ефект АВ в залежності від інтенсивності активуючих впливів може істотно змінювати реакції кровообігу і дихання, значно економізуючи або роблячи більш напруженою їх діяльність. Посилення трофіки і економізуючий ефект в реакціях кардіореспіраторної системи можна розглядати як дві пов’язані між собою ланки єдиного фізіологічного механізму, який притаманний стимулюючим відновлення працездатності впливам АВ.

Таблиця 5

Сумарні значення кількості серцевих скорочень (КСС), “робочої надбавки” і “серцевої вартості” навантаження, зареєстрованих в періодах всіх робіт і інтервалів відпочинку тренувального циклу при використанні в цих інтервалах пасивного відпочинку (ПВ), а також відпочинку з багаторазовим активуючим впливом малої (БАВМ) і граничної (БАВГ) інтенсивності, Mm

Відпочинок в тренуванні | Сумарна ЧСС в періодах | Сумарна "робоча надбавка"
в періодах | "Серцева вартість"
1 Вт роботи

наван-тажень | відпо-чинку | всього циклу | наван-тажень | відпо-чинку | всього циклу

ПВ (I) | 3369

49 | 1543

30 | 4712

70 | 1384

48 | 638

22 | 1827

61 | 3,82

0,36

БАВМ (II) | 3254

44 | 1485

27 | 4530

64 | 1270

44 | 557

21 | 1633

55 | 2,50

0,25

БАВГ (III) | 3515

51 | 1630

33 | 4946

77 | 1525

44 | 698

26 | 2031

66 | 6,12

0,61

Вірогід-ність різниці,
t і p між | I и II | 1,75;
>0,1 | 1,44;
>0,1 | 1,92;

>0,05 | 1,75;
>0,05 | 2,67;
<0,025 | 2,36;
<0,025 | 3,01;
<0,01

I и III | 2,06;

<0,05 | 1,95;

>0,05 | 2,25;
<0,05 | 2,17;

<0,05 | 1,75;

>0,05 | 2,27;

<0,05 | 3,25;

<0,005

Той самий кінцевий результат – збільшення м’язової працездатності під впливом фізичного тренування – в залежності від активуючих впливів, що використовуються в тренувальному процесі, може супроводитись різними змінами внутрішньої структури адаптації до фізичних навантажень. Змінюється також – в межах від зниження на 17,9% (при використанні стимулюючого відновлення АВ) до збільшення на 60,2% (при пригнічуючих відновлення АВ) в порівнянні із впливом пасивного відпочинку – “серцева вартість” 1 Вт виконуваної роботи у тренувальному циклі. Це вказує на те, що в умовах фізичного тренування сєченовський ефект АВ набуває регуляторної ролі, змінюючи не тільки процес відновлення працездатності, але і функцію кровообігу і дихання, які безпосередньо забезпечують працездатність.

Результати досліджень свідчать про те, що використання активуючих впливів у фізичному вихованні студентів прискорює (з 162,4 8,1 до 138,57,6 с; p<0,05) час відновлення частоти серцевих скорочень після стандартного фізичного навантаження (20 присідань за 30 с) і збільшує (з 40,33,2 до 57,24,0 с; p<0,005) тривалість “негативної фази” пульсу після цього навантаження. Застосування активуючих впливів нейтралізує несприятливий вплив занять фізичним вихованням на розумову працездатності, яка безпосередньо після таких занять знижується. Це вказує на доцільність практичного використання АВ не тільки в заключній, але і у основній частині занять фізичним виховання, метою яких є досягнення тренувального ефекту.

ВИСНОВКИ

1. Сєченовський ефект активного відпочинку набуває нових властивостей в умовах повторних навантажень, притаманних фізичному тренуванню. Взаємодіючи з процесами втоми і відновлення у фізіологічному механізмі тренування, він змінює пристосування до фізичних навантажень, істотно (і по-різному в залежності від інтенсивності активуючої діяльності) пролонгуючи або акумулюючи адаптаційний вплив.

2. Одноразове застосування активуючої діяльності в першому інтервалі відпочинку у тренувальному занятті забезпечує пролонгування адаптаційного впливу на наступні 3-5 інтервалів відпочинку, чого не спостерігається за умов пасивного відпочинку. При цьому стимуляція відновних процесів у третьому інтервалі відпочинку або дещо збільшується, або (за умов використання граничної за інтенсивністю активуючої діяльності) істотно знижується.

3. Багаторазове, тобто у всіх інтервалах між навантаженнями тренувального заняття, використання активуючої діяльності забезпечує кумулятивний вплив на адаптацію до рухової активності. При цьому у фізіологічному механізмі тренування значно змінюється взаємна залежність між процесами втоми і відновлення, забезпечуючи послідовне зростання (або зниження – при граничній за інтенсивністю активуючій діяльності) ефективності відпочинку. Динаміка зміни сєченовського ефекту за умов використання активуючої діяльності малої, середньої та значної інтенсивності визначається збільшенням відновної дії відпочинку. При використанні активуючої діяльності граничної інтенсивності реєструється “негативна фаза” сєченовського ефекту, тобто зменшення ефективності відпочинку, яке поступово стає ще виразнішим, знижуючи відновну дію відпочинку в порівнянні з пасивним відпочинком.

4. Посилюючи або послаблюючи (при граничній за інтенсивністю активуючій діяльності) відновні процеси в фізіологічному механізмі тренування, феномен Сєченова може значно змінювати режим повторних навантажень в однократному занятті, підвищуючи його стимулюючу діяльність до рівня тренуючого впливу. Щоденне на протязі місяця тренування м’язів з використанням багаторазових сєченовських ефектів може забезпечити значне (до 46,7-79,4 %) зростання м’язової працездатності, тоді як таке саме тренування з застосуванням пасивного відпочинку значно менше (лише на 37,7%) підвищує працездатність.

5. Використання сєченовських ефектів у довготривалому тренувальному процесі змінює розвиток реакцій кровообігу і дихання в процесі виконання фізичних навантажень, сприяючи “переносу” цих реакцій на початковий період діяльності і послабляючи функціональне навантаження на протязі другої половини роботи. Вплив активуючої діяльності, що стимулює відновлення м’язової працездатності, супроводжується розвитком “ ефекту згашення” реакцій кровообігу і

навантаження на протязі другої половини роботи. Вплив активуючої діяльності, що стимулює відновлення м’язової працездатності, супроводжується розвитком “ефекту згашення” реакцій кровообігу і дихання в умовах стандартного навантаження. Це проявляється в економізації приросту кількості серцевих скорочень під впливом активного відпочинку і у відповідних змінах легеневої вентиляції.

6. В фізіологічному механізмі взаємодії сєченовського ефекту з фізичним тренуванням істотна роль належить стимуляції трофічних процесів у стомлених м’язах. В процесі тренування відносний вклад сєченовського ефекту у стимуляцію трофічних процесів у м’язах зростає.

7. Найважливішим результатом застосування сєченовського ефекту активного відпочинку в фізичному тренуванні є стимуляція розвитку довготривалих адаптаційних змін. Проявом цих змін, поряд з економізацією реакцій кровообігу і дихання в умовах дозованих навантажень, є значне збільшення діапазону реакцій цих систем за умов максимальних навантажень.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Сєченовський ефект активного відпочинку (АВ) доцільно використовувати не тільки для прискорення функціонального відновлення після фізичних навантажень, але і як складову частину режиму діяльності і відпочинку у самому тренувальному процесі. Включення АВ різної інтенсивності в інтервалах між окремими тренувальними навантаженнями, а також перед початком всього тренувального заняття істотно посилює адаптацію організму до м’язової діяльності і підвищує ефективність тренування.

2. Застосування АВ в тренувальному процесі дозволяє цілеспрямовано поліпшити адаптацію до певних видів фізичних навантажень: при використанні попередніх активуючих впливів і одноразових активуючих впливів значної інтенсивності – до силових навантажень, при використанні багаторазових впливів малої інтенсивності – до навантажень на витривалість. При використанні таких впливів граничної інтенсивності може бути забезпечене збільшення втомлюваності фізичних навантажень, застосовуваних у тренувальному процесі.

3. Для реалізації цілей оздоровчого тренування доцільно використовувати у всіх інтервалах відпочинку активуючі впливи малої інтенсивності, які знижують “ціну адаптації” до фізичних навантажень. Такий варіант активуючих впливів слід рекомендувати особам з послабленим здоров’ям, а також особам похилого віку. В спортивному тренуванні молодих і цілком здорових людей можуть бути використані активуючі впливи значної інтенсивності, які збільшують втомлюваність навантажень, але сприяють розвитку довготривалого адаптаційного ефекту.

4. Застосування активуючих впливів у вигляді діяльності нестомлених м’язів в процесі занять фізичним вихованням студентів дозволяє не тільки підвищити (з 52-57 до 70-75%) моторну щільність занять, але і поліпшити функціональний стан серцево-судинної системи і в

значній мірі прискорити відновлення розумової працездатності, яка знижується безпосередньо після кожного з занять фізичним вихованням.

ПЕРЕЛІК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ходинов В. Н. Физиологическое обоснование возможности повышения оздоровительной эффективности физической тренировки за счет использования активного отдыха // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского.– 2001.– Т. 14 (53), № .– Сер. Биология.– С. 114-116.

2. Ходинов В. Н. Фізіологічний аналіз використання оздоровчих можливостей активного відпочинку у фізичному вихованні студентів // Нові технології навчання: Наук.-метод. збірник Науково-методичного центру Вищої освіти Міністерства освіти і науки України.– Київ, 2001.– Вип. 31.– С. 195-198.

3. Ходінов В. М. Фізіологічне обґрунтування використання активного відпочинку у фізичному тренуванні // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія: Науково-практичний журнал.– 2002.– № 2 (18).– С. .

4. Ходінов В. М. Активний відпочинок як додатковий засіб досягнення високого результату в спорті // Молода спортивна наука України: Зб. наук. праць з галузі фіз. культури та спорту.– Львів, 2002.– Т. 2, вип. 6.– С. 245-249.

5. Ходинов В. Н. Физическая тренировка и активный отдых: возможности взаимодействия и условия несовместимости // Актуальні проблеми оздоровчої фіз. культури, спорту дітей інвалідів та валеологічної освіти в навчальних закладах України: Матеріали VI Всеукраїнської наук.-метод. конференції.– Кіровоград, 1998.– С. 12-13.

6. Ходинов В. Н. Физиологический анализ условий повышения эффективности тренировочного процесса за счет активного отдыха // Актуальні проблеми оздоровчої фіз. культури, фізичної реабілітації та валеології у сучасних умовах: Зб. наук. праць Матеріали Кіровоградського держ. пед. університету ім. В. Вінниченка.– Кіровоград, 1999.– С. 228-229.

7. Булич Э. Г., Ходинов В. Н. Взаимодействие физической тренировки и активного отдыха как проблема физиологии и физического воспитания // Актуальні проблеми оздоровчої фізкультури, фізичної реабілітації та валеології у сучасних умовах: Зб. наук. праць Матеріали Кіровоградського держ. пед. університету ім. В. Вінниченка.– Кіровоград, 1999.– С. 239-240.

8. Булич Э.