Влияние тренировочных нагрузок на адаптацию регионарного кровообращения и аэробной производительности велосипедистов на равнине и в горах.
Известно что, чем больше величина потребления кислорода, тем большую по мощности работу способен выполнить спортсмен. Однако энергетические возможности человека ограничены, они дают возможность увеличивать мощность выполняемой физической нагрузки до определенного предела. Некоторые авторы отмечают, что спортивные достижения повышаются не за счет максимальных аэробных возможностей, а за счет других факторов, например технического мастерства (Н. И. Волков, Б. А. Стенин, 1970). Например, было установлено, что у членов сборной команды страны в индивидуальной гонке преследования на 4 км при увеличении специальной работоспособности величина МПК в соревновательном периоде снизилась по сравнению с показателями в конце подготовительного периода на 15—20% (В. А. Бахвалов, 1973). Отмечалось также, что величина МПК у членов сборной команды Латвийской ССР, квалифицированных велосипедистов-шоссейников, в многолетнем тренировочном цикле практически не менялась (Г. В. Мелленберг, А. С. Иванов, А. Н. Макогонов, А. В. Седов и др., 1972). Это говорит о недостатках оценки работоспособности спортсменов по показателям аэробной производительности.
Мышечная работа в велосипедном спорте носит регионарный характер. В зависимости от интенсивности езды в ней участвует от >/я Д° 2/з мышечной массы. Тренированность велосипедистов главным образом зависит от работоспособности мышц нижних конечностей, выполняющих основную нагрузку во время езды. Вот почему автор статьи поставил перед собой задачу изучить роль регионарного кровотока в этих мышцах для обеспечения аэробной производительности велосипедистов разной квалификации на равнине и в среднегорье (1650—2000 м над уровнем моря).
В данной статье обобщены результаты исследования основных кардиореспираторных показателей и кровотока конечностей 288 велосипедистов высокой квалификации в возрасте 18—25 лет (мсмк, мс, кмс, средний вес испытуемых в переходном периоде составлял 70,9+2,4 кг, в подготовительном и соревновательном периодах равнялся 69,4+1,8 и 68,9+2,2 кг и не имел достоверных различий, р>0,05).
Интенсивность кровотока (ИК) у спортсменов регистрировалась методом венозной окклюзионной плетизмографии (Э. Б. Порцик, 1972). Кровоснабжение конечностей оценивалось по трем основным показателям: максимальная объемная скорость кровотока, или пиковый кровоток (ПК, мл/100 мл ткани/мин), дополнительный объем крови (ДОК, мл/100 мл) и продолжительность послерабочей гиперемии (ППГ, сек.). Объем кровотока в работающих нижних конечностях (НК) по сравнению с кровотоком в мало нагруженных верхних конечностях (ВК) определялся по коэффициенту перераспределения крови (КПК=ПКНК/ПКВК)-Минутный объем крови (МОК) и артерио-венозная разница по кислороду (АВР0г) в об. % регистрировались газоаналитическим методом Грольмана, основанным на принципе Фике-Лингарда-Бронштейна по модификации И. В. Аулика (1966). Ударный объем крови (УОК) определялся газохроматографическим способом (И. В. Аулик, Г. В. Мелленберг, 1969). Газообменная эффективность кровообращения оценивалась по эквиваленту кровотока Крога (ЭК-мл крови) на 100 мл VО2 /мин. Потребление кислорода (VО2, кислородный долг (VO2-долг) и минутный объем дыхания (МОД) определялись методом Дугласа-Холдена и автоматическим режимом на аппарате «Спиролит» (ГДР). Дополнительно частота сердечных сокращений (ЧСС) регистрировалась электрокардиографическим способом и радиотелеметрической аппаратурой «Спорт». Концентрация молочной кислоты в крови определялась по Штрону (1949).
Испытуемые после 15-минутной разминки выполняли ступенчато-возрастающую велоэр-гометрическую нагрузку в режиме педалирования 80—90 об/мин при умеренной интенсивности (1000, 1250, 1500 кгм/мин), большой (1750—2000 кгм/мин), субмаксимальной (2250 кгм/мин) и предельной (2500 кгм/мин) до отказа. Применялись также два вида специальной нагрузки (5 мин. работы на велоэргометре «Монарк» при сопротивлении 2—3,5 кг, в зависимости от веса испытуемого, и 5 мин. езды по ровному участку шоссе). Неспециальные нагрузки включали 5 мин. бега по стадиону и 5 мин. степ-теста. Оба вида нагрузок выполнялись в предельном и стандартном режимах при ЧСС 150 уд/мин. Объем проделанной работы оценивался по пройденному метражу и количеству выполненных кгм/мин на последней минуте степ-теста. Основные показатели кардиореспираторной системы и кровоснабжения фиксировались до нагрузки, во время нее, непосредственно (5—30 сек.) после нагрузки и в восстановительном периоде до 40 мин.
На первом этапе тренировки в переходном периоде (октябрь—ноябрь) велосипедисты в основном применяли общефизические средства тренировки преимущественно аэробной направленности. Тренировки проводились 4—5 раз в неделю с целью поддержать функциональные возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Общий тренировочный объем составлял 80—100 час. Интенсивность тренировочной нагрузки по ЧСС составляла 120—-150 уд/мин.
На втором этапе тренировки в подготовительном периоде (декабрь—апрель) аэробная направленность тренировочных нагрузок сохранялась в виде сочетаний общефизических упражнений со специальной подготовкой (декабрь—февраль) и с возрастающим объемом специальных нагрузок (март—апрель). Велосипедисты в среднем тренировались 6—10 раз в неделю по 3—6 час. в день. Общий тренировочный объем ежемесячно составлял 100—140 час. Тренировочный километраж специальной подготовки за весь подготовительный период достигал 7—8 тыс. км. 80% специальной нагрузки было преимущественно аэробной направленности при ЧСС 130—170 уд/мин.
На третьем этапе тренировки в соревновательном периоде (май—сентябрь) велосипедисты выполняли специальную физическую нагрузку, общий объем которой составлял 10—12 тыс. км. Нагрузка была преимущественно аэробной направленности и только 10—30% — аэробно-анаэробной.
В результате исследований мы установилиу что максимальная ЧСС находилась в пределах 180—210 уд/мин и недостоверно отличалась на всех этапах тренировки. VО2max к подготовительному периоду увеличилось (3,7+0,6, р>0,5), а между подготовительным и соревновательным периодами статистически значимых сдвигов не отмечалось. Наиболее заметные изменения к соревновательному периоду были установлены в динамике показателей аэробной и анаэробной производительности при нагрузках большой интенсивности (ЧСС 150 уд/мин).
В подготовительном периоде VО2 увеличилось на 10—30% (15,8+0,65%, р<0,05). Росту VО2 в основном способствовали положительные изменения минутного объема дыхания, который в среднем на 20,6+0,55% (р<0,01) был выше, чем в переходном периоде O2-долг на 30—60% (37,1 + 1,5%) превышал его уровень переходного периода. Интенсивность кровотока, по данным пикового кровотока, в мышцах верхних конечностей снижалась, а в нижних — увеличивалась в недостоверных пределах на 5—15%. Такие изменения пикового кровотока в подготовительном периоде сопровождались увеличением дополнительного объема крови в конечностях и концентрацией молочной кислоты в крови на 20—25% (25,8+0,85% и 29,5+0,52%), р<0,01). При выполнении неспециальных нагрузок МОД и VО2 снизились в среднем на 12,6+0,85 и 8,9+0,53% (р<0,05). Кровоток в верхних и нижних конечностях усиливался соответственно в среднем на 12,5+0,8 и 9,6+ ±0,8% >0,05). VО2-долг, ДОК и концентрация лактатов в крови повышалась, однако эти изменения имели слабо выраженную статистическую значимость.
В соревновательном периоде после 12—15 тыс. км езды на велосипеде при выполнении тестов на специальные и неспециальные физические нагрузки хорошо прослеживалось влияние применяемых тренировочных средств на кардиореспираторные показатели. Наиболее выраженные изменения наблюдались в показателях периферического кровообращения, характеризующих специфичность двигательных локомоций спортсмена (В. В. Васильева, 1973; Г. В. Мелленберг, 1977; П. П. Озолинь, 1976). Так, в состоянии мышечного покоя кровоток в нижних конечностях снизился в среднем на 54,8+3,6% по сравнению с подготовительным периодом, что совпадало со снижением активности основных кардиореспираторных показателей в пределах 5+20% (табл. 1).
При специальных стандартных нагрузках интенсивность кровотока в нижних конечностях увеличилась на 50—100% (46,8+4,5%), а в верхних уменьшилась. При этом величина VО2 была ниже, чем в подготовительном периоде на 10—30% (21,7+0,59%, р<0,01). Снижение Vo, совпадало с уменьшением МОД в среднем на 29,5+0,58% и сопровождалось упадком VО2-долга на 20—60% (32,8±1,4%) как при максимальных, так и при субмаксимальных нагрузках. Одновременно отмечалось снижение дополнительного объема крови и концентрация лактатов в крови на 30—70%, что свидетельствовало о непосредственном влиянии кровотока работающих конечностей на удаление анаэробных метаболитов.
Показатели аэробной и анаэробной производительности и кровотока в мышцах конечностей при неспециальных физических нагрузках в соревновательном периоде мало отличались от показателей в подготовительном. В подготовительном периоде наблюдалось однонаправленное повышение работоспособности велосипедиста как при специальных, так и при неспециальных физических нагрузках в пределах 5—20%. С ростом специальной тренированности сосудистые реакции становились адекватны характеру специальной мышечной деятельности. Снижение кровотока на 40—70% в верхних конечностях на протяжении годичного тренировочного цикла сочеталось с увеличением функционального резерва сердца и аэробной производительности на 20—30% (рис. 1). При этом VO2max и МОКmax недостоверно менялись в годичном тренировочном процессе в среднем на 5,8 ±0,65%. При выполнении неспециальных нагрузок кровоток возрастал в верхних и нижних конечностях, что не вызывало экономных сдвигов основных кардиореспираторных показателей. Лишь на высоком уровне специальной тренированности дифференцированные стереотипные реакции регионарного кровотока у велосипедистов позволяли повышать МОК в меньшей степени, чем в подготовительном периоде. Таким образом, в соревновательном периоде кровоснабжение конечностей велосипедистов меньше зависело от МОК, а больше от его перераспределения. При этом КПК в соревновательном периоде на 468 ±65,5% был выше, чем в подготовительном и тесно коррелировал с АВРo2 (r=0,91, р<0,01). Увеличение интенсивности кровотока в работающих конечностях сочеталось с повышением специальной работоспособности.
Из табл. 2 видно, что наиболее тесная связь между VO2max и спортивным результатом наблюдалась после 6—9 тыс. км тренировочной работы в подготовительном периоде. Повышение специального тренировочного объема в соревновательном периоде до 18 тыс. км привело к ослаблению корреляции между спортивным результатом на дистанции 25 км и МПК, но заметно увеличилась связь с ПК.
Вторая серия исследований проводилась со 106 велосипедистами высокой квалификации в возрасте 18—24 лет (мсмк, мс, кмс, средний вес 69,4 ±2,5 кг) на уровне моря и в среднегорье, в окрестностях озера Иссык-Куль. Контрольную группу составили 42 малотренированных велосипедиста в возрасте 17—20 лет (I—III разряды, средний вес 62,8 ±2,3 кг). В годичном тренировочном цикле велосипедисты тренировались в среднегорье от 60 до 80 дней, общий тренировочный километраж составлял 6—8 тыс. км.
При выполнении возрастающей велоэргометрической нагрузки на базальном уровне у высококвалифицированных спортсменов минутный объем крови снизился в среднем на 7,7 ±0,8 л/мин, или на 36,6 ±1,7%, а АВР02, напротив, повысилась в среднем на 35,4+1,9% по сравнению со спортсменами контрольной группы (р<0,01). ЧСС, МОД у квалифицированных велосипедистов также снизились соответственно на 26,5+2,1% и 32,6+2,5%, что характеризует экономизацию потребления кислорода у них больше на 10—30% (р<0,01), чем у спортсменов с низким уровнем специальной выносливости (рис. 2).
При выполнении стандартной нагрузки 1750 кгм/мин МОК и АВРo2 У высококвалифицированных велосипедистов имели следующие характеристики — 20,8+0,8 л/мин, 13,9+0,3 об. %, соответственно 331+9,2% и 442 ±11,1% к исходному уровню. У контрольной группы МОК достигал 28,7 ±0,7 л/мин, АВРo2 — 10,7 ±0,4 об.%, интенсификация этих показателей к исходному уровню соответствовала 442+11,6% и 296+8,7%. Предельная нагрузка у высококвалифицированных велосипедистов составляла 2500 кгм/мин, при которой МОК и АВРo2 превышали уровни контрольной группы на 16,6+0,7% и 43,7+2,7% (р<0,01). Можно считать, что возрастающие энергетические реакции, вызванные повышающейся велоэргометрической нагрузкой, у велосипедистов высокой квалификации и малотренированных не способствуют пропорциональному увеличению МОК.
Разнонаправленные сдвиги МОК и АВРо2 у квалифицированных велосипедистов на всех ступенях нагрузки сопровождались более высоким уровнем ПК в работающих конечностях, чем у спортсменов контрольной группы. При нагрузке 1750—2000 кгм/мин наступал максимальный уровень кровотока — 48,7 ±1,8 мл/100 мл/мин, который превышал на 3742 ±105% исходный уровень. В то же время у велосипедистов контрольной группы аналогичные сдвиги (28,2 ±0,9 мл/100 мл/мин, 573 ±35,6%) были установлены при нагрузке 1250 кгм/мин. В мышцах верхних конечностей кровоток повышался пропорционально интенсивности нагрузки. При предельной нагрузке у высококвалифицированных велосипедистов он превышал уровень покоя на 265 ±8,5% и составлял 44,8+3,2% скорости кровотока малотренированных спортсменов, у которых ПК был выше исходного уровня на 568+43,7%.
Отказ от работы спортсменов контрольной группы наступил при нагрузке 1750 кгм/мин, а в это время у высококвалифицированных велосипедистов кровоток в мышцах верхних конечностей был ниже на 132,2 мл/100 мл/мин, что и вызвало у них экономию крови 132 мл на 1 кг мышечной массы. Средний вес велосипедистов составлял 69,4 ±2,5 кг; следовательно, общая мышечная масса равнялась примерно 33—35 кг. Если иметь в виду, что во время езды у мастеров спорта активно участвует в работе 1/3—1/2 мускулатуры и их биоэлектрическая активность снижается до 20% по сравнению с новичками (В. В. Михайлов, 1973), то при МОК 20,8 л/мин (1750 кгм/мин) у высококвалифицированных велосипедистов общая экономия крови, перекачиваемая сердцем, составляет примерно 10—20%, По существу, именно в этом выражается адаптация мышечного кровотока . к физическим нагрузкам, а также отражается способность мобилизации периферического кровообращения в виде ограничения притока крови к мало-нагруженным конечностям, создавая определенный резерв крови и усиливая кровоток к активно работающим конечностям. Очевидно, что такие реакции перераспределения периферического кровотока у высококвалифицированных велосипедистов позволяют повышать МОК в меньшей мере, чем у малотренированных велосипедистов. Вследствие этого газообменная эффективность кровообращения у велосипедистов высокой квалификации была выше (0,6—0,8 л крови/на 100 мл VO2), чем у контрольной группы (0,9—1,4 л/крови на 100 мл VO2, р<0,01).
Эта серия исследований выявила, что у высококвалифицированных велосипедистов кровоснабжение конечностей в меньшей мере зависит от объема МОК, но в большей — от его перераспределения. Установлено, что КПК у квалифицированных велосипедистов выше на 442 ±37,6%, чем у велосипедистов контрольной группы, и он хорошо коррелирует с АВР (г=0,86, р<0,01). У малотренированных велосипедистов как кровоснабжение конечностей, так и потребление кислорода в основном зависит от функциональных возможностей сердца, повышающих МОК.
В среднегорье в период острой акклиматизации на 1—5-й день кровоток в верхних конечностях в состоянии покоя, снижался до 45,7 ±1,6%, а в нижних увеличивался на 108 ±8,8%, что сопровождалось активизацией основных показателей газообмена в пределах 5—15% (р<0,01). АВРo2 снижалась по сравнению с базальным уровнем соревновательного периода (см. табл. 2).
Как на равнине, так и в горах ПК в нижних конечностях при умеренных и больших нагрузках возрастал, при нагрузках субмакси-мальной и предельной мощности — снижался. Однако при обследовании в условиях гипоксии ПК был в среднем ниже на 28,5 ±2,7%, чем на базальном уровне (уменьшение составляло 12,8 ±0,7 мл/100 мл/мин, р<0,01) В верхних конечностях ПК превосходил исходный уровень на 148 ±11,6% (увеличение равнялось 8,8 ±0,7 мл/100 мл/мин, р<0,05). В результате КПК составлял в среднем 36,4 ±0,8% по сравнению с базальным уровнем. Вследствие этого объем крови, используемый на транспорт 100 мл O2, возрастал в среднем до 36,5 ±1,6%. С увеличением МОК повышался и МОД (до 27,8 ±1,5%), что привело к снижению АВР02 на 21,3 ±0,8% и объема выполняемой нагрузки до 52,2 ±1,1 кгм/мин против 63,1 ±1,5 кгм/мин, приходящейся на 100 мл потребляемого кислорода на базальном уровне (р<0,01).
В результате изменений прежних реакций регионарного кровотока конечностей в среднегорье нарушалась не только базальная зависимость между показателями МОК и АВРо2, но и линейная аппроксимация VO2 с МОД при всех изучаемых нами нагрузках. На рис. 2 видны одинаковые предельные сдвиги УОК 165—185 мл на равнине и в горах, а также отсутствие пропорциональной зависимости между УОК, с одной стороны, и ПК — с другой. На равнине УОК достигал предела при нагрузке 2250 кгм/мин, ПК — 1750 кгм/мин, что соответственно составляло 90 и 70% от предельной нагрузки. В горах соответствующие сдвиги наблюдались у тренированных велосипедистов при нагрузках 70 и 60%, у нетренированных — 60 и 50%. Коррелятивные отношения этих величин показывали, что максимальные сдвиги в циркуляторной системе наступали сначала на периферии, а затем с увеличением УОК наблюдалось достоверное снижение кровотока в активных конечностях. По-видимому, в среднегорье неэффективными становятся не только имеющиеся стереотипные сосудистые реакции, обеспечивающие кровоснабжение конечностей, но и коррелятивные отношения между центральным и периферическим кровообращением.
Нарушение прежних корреляций в сердечно-сосудистой системе вызвано увеличением O2-запроса в пределах 3—6 л: умеренным за счет O2-прихода (20—40%), значительным — O2-долга (60—80%). При умеренной и большой нагрузках увеличилась 02-стоимость нагрузки ПО отношению К VO2max, что снизило резервную часть аэробной производительности на 20—50% и объем выполняемой предельной нагрузки. Линейная зависимость VO2 с нагрузкой прекращалась на ступени 2250 кгм/мин при ЧСС 175—185 уд/мин (VO2 — 4325 ±156 мл/мин, МОК — 31,0 ±0,5 л/мин). С повышением объема предельной нагрузки (2500 кгм/мин) до отказа (на фоне ускоренного увеличения ЧСС и УОК) нарушались не только коррелятивные взаимоотношения показателей центральной и периферической гемодинамики, но и линейная зависимость функций дыхания (+10—30%) с циркуляторными возможностями работы сердца (—5—20%), что вызывало неадекватный к нагрузке уровень VO2 (—10—25%, р<0,05—0,01) по сравнению с исходным. Следовательно, в условиях предельной нагрузки отказ от работы наступал при нарушении реакций регионарного кровообращения и дискоординации функции центральной гемодинамики с функциями дыхания. Таким образом, одним усилием дыхания организм не может обеспечить транспортировку кислорода к работающим конечностям.
Можно отметить, что объем выполняемой работы у велосипедистов на 1—5-й день акклиматизации при последней ступени нагрузки (2500 кгм/мин) в среднегорье снизился по сравнению с базальным уровнем на 30—50%. Ранее проведенные исследования (Г. В. Мелленберг, Н. Г. Цаплин, 1975) показали, что на 15—20-й день акклиматизации основные карднореспираторные показатели достигали базального уровня и это сопровождалось определенным повышением работоспособности велосипедиста. Однако показатели периферического кровообращения достигали исходного уровня после третьей-пятой недели, и это совпадало с увеличением специальной работоспособности как в период акклиматизации в горах, так и реакклиматизации на базальном уровне.
В результате исследований процесса многолетней тренировки велосипедистов, проходившей на уровне моря в низкогорье и среднегорье, было установлено, что формирование соматических и вегетативных реакций организма протекает параллельно, но с разной ско: ростью на уровне основных кардиореспиратор-ных показателей и периферического кровообращения. Дифференцированные стереотипные сосудистые реакции, обеспечивающие оптимальное кровоснабжение работающих конечностей, могут успешно развиваться в соревновательном периоде на основе высоких функциональных возможностей работы сердца, но лишь после аэробной нагрузки, составляющей 500—800 час. в год. Влияние динамической структуры специального двигательного акта на формирование адекватных сосудистых реакций указывало на то, что каждой системе спортивной тренировки присуща своя определенная специфика воздействия на основные кардио-респираторные показатели и реакции регионарного кровотока.
С повышением спортивного мастерства велосипедиста адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам начиналась уже в состоянии мышечного покоя. Это приводило к снижению периферического кровотока в активно работающих и повышению его в недогруженных конечностях, что, очевидно, вызвало уменьшение МОК и повышение способности тканей использовать местные энергетические ресурсы.
О влиянии спортивной тренировки на эту способность свидетельствуют капилляроскопические исследования и состояние окислительновосстановительных фрагментов (К. С. Лобинцев, 1959), венозного давления (I. Castion et. al., 1971), качество митохондрий (V. Edgarton et. al., 1970) и количство белка В. А. Рогозин, 1965). В мышечном покое установленная динамика кровотока конечностей совпала с данными других авторов (П. П. Озолинь, Э. Б. Порцик, 1972; В. В. Васильева, 1974; П. П. Озолинь, 1976; Г. Г. Курбанов, 1977), наблюдавших регионарные реакции сосудов в покое у спортсменов циклических и ациклических видов спорта, которые развивают выносливость.
С повышением специальной работоспособности увеличивалось и значение показателей регионарного кровотока при выполнении как аэробных, так и анаэробных нагрузок. Выявлено, что рост специальной работоспособности велосипедиста начинался на уровне формирования и совершенствования специальных стереотипных сосудистых реакций и развивался в виде установления новых координационных связей с центральной гемодинамикой и функциями дыхания. Экономизация кровотока при работе в малонагруженных конечностях в годичном тренировочном цикле создавала условия, при которых не только снижались объем долга крови и уровень анаэробных метаболистов, но и возрастали функциональный резерв сердца и аэробная производительность. Одновременно экономизация кровоснабжения конечностей в покое способствовала интенсификации кровотока в активных конечностях, что вызывало адекватное увеличение основных кардиореспираторных показателей и повышало степень их мобилизации при предельной нагрузке. Таким образом, эффективное перераспределение крови осуществляет экономное аэробное энергообеспечение специальной мышечной работы и снижает объем гликолитических реакций.
Степень увеличения показателя перераспределения крови определяет специальную тренированность спортсмена. Рост КПК одинаков у высококвалифицированных и малотренированных спортсменов и выражается в виде повышения аэробной тканевой активности. У первых это достигалось в большой степени экономизацией основных кардиореспираторных показателей, у вторых — за счет интенсификации их. Кроме того, в процессе исследования были обнаружены четыре варианта взаимодействия КПК с МОК, влияющие на О2-режим (рис. 3).
I вариант связан преимущественно с использованием центральных механизмов работы сердца и слабовыраженными реакциями периферического кровообращения. Он характерен для новичков и малотренированных велосипедистов, а также для мастеров спорта в переходном периоде и среднегорье.
При II варианте аэробная, работоспособность характеризовалась как сердечной производительностью, так и реакциями периферического кровообращения. Он наблюдался у велосипедистов средней квалификации и у мастеров спорта в подготовительном периоде и среднегорье.
III вариант выражался в увеличении роли перераспределительных сосудистых реакций, способствующих развитию резервных возможностей сердца. Он появлялся у высококвалифицированных велосипедистов в соревновательном периоде.
IV вариант встречался в среднегорье при выполнении предельных нагрузок и выражался в виде снижения функциональных возможностей регионарного кровотока и минутного объема крови.
Спортивная деятельность велосипедиста является специфической как по характеру, так и по скорости, развиваемой мышцами конечностей. Из этого следует, что спортивные локомоции специфически совершенствуют сосудистую систему конечностей.
В соревновательном периоде у высококвалифицированных спортсменов наблюдалось повышение резервной доли аэробной производительности в виде снижения кислородной стоимости нагрузки по отношению к O2max по следующим основным вегетативным признакам:
а) в состоянии покоя понижена интенсивность кровотока в нагружаемых конечностях при выполнении специальных двигательных локомоций;
б) при специальной нагрузке в годичном тренировочном цикле снижался кровоток в малонагруженных конечностях, но обязательно возрастал в активно работающих;
в) повышалась экономичность сердечной производительности с реакциями газообменной эффективности транспорта O2 на стандартную нагрузку;
г) снижался уровень дополнительного объема крови одновременно с уменьшением концентрации лактатов в крови;
д) образовывались специфические дифференцированные сосудистые реакции, проявляющиеся в виде усиления притока крови к работающим мышцам.
Получены доказательства, что спортивная тренировка велосипедистов в неадекватных условиях изменяла взаимосвязи моторновисцерального стереотипа и ранее сформировавшуюся систему экономных связей функции дыхания и кровообращения, которые оказывались неадекватными к новым гипоксическим условиям. Воздействие гипоксии на сердечно-сосудистую систему начиналось уже в покое, и она вызывала значительное перераспределение кровотока: снижение его в тканях неадекватных конечностей, устойчивых к кислородной недостаточности, повышение — в активно работающих конечностях при специальных локомо-циях, высокочувствительных к дефициту кислорода.
В среднегорье снижение специальной работоспособности начиналось с периферии на уровне стереотипных сосудистых реакций и развивалось в виде нарушений координационных связей центральной гемодинамики с функциями дыхания. Изменение привычных реакций кровотока в конечностях повышает кислородную стоимость нагрузки в основном за счет О2-долга и выделения лактатов в крови, что влечет за собой увеличение дополнительного объема крови. Установление различия в регионарных реакциях кровотока на равнине и в среднегорье определялось неодинаковой скоростью накопления анаэробных метаболитов, что подтверждает мысль Г. П. Конради (1973) о влиянии метаболических тканевых реакций на сосудистую активность в гипоксических условиях.
По нашим данным, снижение аэробной производительности вызвало падение функциональных возможностей работы сердца, а не исчерпание резервной мощности вентиляции. Тем самым выявлялся один из недостатков в решении проблемы подготовки спортсменов в среднегорье как в теоретическом, так и практическом плане, который сводился к определению возможностей покрытия кислородного дефицита за счет легочной вентиляции и других газоэнергетических показателей без учета взаимодействия механизмов работы сердца . и периферического кровотока. В итоге исследований существующая актуальная система акклиматизации в горах (3. И. Барбашова, 1960), указывающая на то, что борьба за О2 складывается из двух факторов: первого — мобилизации функций дыхания, активизации работы сердца, полицитемии и второго — усиления метаболических тканевых реакций, может быть дополнена звеном периферического кровообращения, координирующего основную борьбу за более эффективный дыхательный ресинтез АТФ. В целом выявленные факты взаимодействия основных кардиореспираторных показателей с реакциями периферического кровообращения и метаболическими тканевыми процессами позволяют решить один из важнейших вопросов физиологии спорта: определить работоспособность спортсменов не в традиционном плане калькуляции прихода и расхода кислорода, а в плане первостепенности гемодинамических функций транспортировки крови к тканям, т. е. удовлетворения метаболической потребности тканей в кислороде как одного из фундаментальных процессов, определяющего специальную тренированность велосипедиста.
Выводы
1. При оценке специальной работоспособности велосипедистов необходимо регулярно наблюдать за показателями, характеризующими не только аэробную производительность как интегральный результат вегетативных функций, но и механизм его осуществления. Существенно важно при этом исследование функций сердечно-сосудистой системы, в процессе адаптации которой к мышечной работе значительная роль принадлежит реакциям периферического кровотока.
2. Адаптация основных кардиореспираторных показателей и периферического кровообращения у квалифицированных велосипедистов происходит в двух фазах: 1) в подготовительном периоде при постепенном повышении общефизического и специального тренировочных объемов до 6—9 тыс. км увеличиваются показатели аэробно-анаэробной направленности, что обусловлено в основном повышением минутного объема дыхания и крови; 2) в соревновательном периоде при тренировочном объеме 10—20 тыс. км в адаптации основных кардиореспираторных показателей и регионарного кровотока конечностей происходят дифференцированные ответные реакции на специальную и неспециальную физическую нагрузку, указывающие на повышение роли периферического кровообращения в обеспечении специальной работоспособности велосипедиста.
3. Динамика реакций основных показателей работы сердца, дыхания и периферического кровообращения под влиянием общефизических и специальных субмаксимальных тренировочных нагрузок свидетельствует об отсутствии прямого переноса аэробной производительности у высококвалифицированных велосипедистов в соревновательном периоде.
4. Совершенствование спортивного мастерства велосипедиста влияет на образование специальных дифференцированных реакций регионарного кровотока, обеспечивающих экономизацию мышечной работы.
5. Повышение специальной работоспособности высококвалифицированных велосипедистов в соревновательном периоде является итогом увеличения объема резервных возможностей аэробной производительности, к чему приводили оптимальные сосудистые реакции конечностей, образующие механизм перераспределения минутного объема крови, который повышает эффективность аэробного энергообеспечения мышечной работы и снижает анаэробный обмен. У малотренлрованных велосипедистов как кровоснабжение конечностей, так и потребление кислорода при мышечной работе главным образом зависит от функциональных возможностей сердца и повышения минутного объема крови.
6. В условиях пониженного парциального давления кислорода у квалифицированных велосипедистов предельная аэробная работоспособность лимитируется понижением роли перераспределительных реакций регионарного кровотока, что сопровождается уменьшением функциональных возможностей миокарда. Минутный объем дыхания при этом не снижается.
7. При выполнении тренировочных нагрузок большой и умеренной интенсивности в условиях гипоксии кровоток в активных конечностях снижался, а в неактивных увеличивался. Это приводило к приросту кислородной потребности, которая удовлетворялась в этих условиях преимущественно за счет увеличения минутного объема крови и легочной вентиляции. Учитывая рост основных кардиореспираторных показателей при субмаксимальных нагрузках на 10—30% в период острой акклиматизации на высоте 1650—2000 м над уровнем моря в тренировочном процессе, можно снижать интенсивность нагрузки на 5—15% или тренировочный объем на 20—30%. При этом на каждые 100 км можно получить равнинный тренировочный эффект сердечно-сосудистой и дыхательной систем, который повышает уровень специальной выносливости велосипедиста на 5—15%.
Г. В. Мелленберг, доцент, кандидат биологических наук, Казахский институт физической культуры, Алма-Ата.