Физиологическая характеристика оздоровительных и экстремальных видов спортивной деятельности в условиях среднегорья и высокогорья

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность исследования. Повседневная жизнь современного человека несет в себе огромное количество стрессовых ситуаций. В этих условиях людей влечет к эмоционально положительным, кратковременным, стрессовым нагрузкам (Н.А. Агаджанян, 2002). Нельзя не отметить происходящее возрастание интереса к экстремальным видам спорта как средству оздоровления. В значительной степени этому способствовали работы по изучению физиологических аспектов влияния факторов активного отдыха с использованием эмоционально насыщенных воздействий на функциональное состояние человека (Н.А. Агаджанян, А.Н. Кислицын, 2002; С.М. Рябцев, 2007). Однако приходится констатировать, что в данном направлении возможности, показания и ограничения к применению экстремальных видов спортивной деятельности в практике оздоровления широких масс населения не являются в необходимой степени изученными.

Адаптация организма к экстремальным условиям внешней среды, особенно к высокогорной гипоксии, вызывает напряжение и существенные функциональные сдвиги жизненно важных систем (Г.М. Данишевский, 1970; Н.А. Агаджанян с соавт., 1973-2002; А.Е. Северин, 1996; Н.В. Ермакова, 2001). Наиболее полно резервные возможности организма выявляются в экстремальных условиях, в частности при выполнении максимальных физических нагрузок. При существенном изменении окружающих условий, что сопровождается стресс-синдромом, происходит мобилизация информационных, энергетических и структурных ресурсов организма и передача их в формирующуюся в процессе адаптации функциональную систему. Показано, что стресс является неспецифической патогенетической основой многих заболеваний (И.А. Аршавский, 1986; А.Т. Быков, 1996; Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, Т.С. Кузьменко, 1998). В то же время, стресс - неотъемлемый элемент тренирующего воздействия, и в определенных условиях способствует увеличению мощности функциональных резервов организма (Ф.З. Меерсон, 1986, А.А. Виру, 1999).

Во многих исследованиях установлено, что стрессы не всегда вредны - дозированные стрессовые нагрузки вызывают так называемую реакцию тренировки, то есть укрепляют организм человека и повышают его стрессоустойчивость. Обстоятельные данные по этой проблеме приведены в работах Г. Селье (1960), П.В. Симонова (1980), К.В. Судакова (1981), Ф.З. Меерсона (1984, 1988), F. Hеlberg (1990) и др.

В связи с разработанной и утвержденной федеральной целевой программой «Развитие г. Сочи как горноклиматического курорта (2006-2014 годы)» и избранием г. Сочи столицей Зимних Олимпийских игр 2014 года объекты олимпийской инфраструктуры станут основой круглогодичной загрузки курорта. Основываясь на этой программе, на горноклиматическом курорте Сочи получат дальнейшее развитие не только традиционное санаторно-курортное лечение, но и различные виды круглогодичной спортивной деятельности, в том числе экстремальной и оздоровительной.

В отечественной и зарубежной литературе имеются многочисленные данные о влиянии на организм человека экстремальных факторов различной природы. Недостаточно изучены данные о различиях во влиянии занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности на организм человека. Также представляет значительный интерес выявление количественных закономерностей влияния занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности на организм человека.

В связи с выше изложенным, целью проведенного исследования явилось изучение физиологических изменений в организме при занятиях оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности в условиях средне- и высокогорья.

Достижение данной цели предусматривало решение следующих задач:

1. Изучить влияние занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности на функциональные изменения кардиореспираторной системы, метаболические процессы и биохимический состав крови при адаптации в условиях среднегорья.

2. Оценить психофункциональные характеристики лиц, занимающихся оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности в условиях средне- и высокогорья.

3. Провести сравнительную характеристику реакций кардиореспираторной системы у испытуемых после кратковременных и периодически повторяющихся подъемов на снегоходах в условиях высокогорья.

4. Определить уровень тревожности у занимающихся оздоровительными видами спортивной деятельности до и после кратковременных и периодически повторяющихся подъемов на снегоходах в условиях высокогорья.

5. Исследовать объективные показатели и механизмы регуляции сердечной деятельности, метаболические изменения и биохимический состав крови у альпинистов на различных этапах экстремального высокогорного восхождения на г. Эльбрус (5642 м над у.м.).

Научная новизна:

Впервые проведены исследования влияния кратковременных и периодически повторяющихся подъемов рекреантов в зону высокогорья с использованием технического средства - снегохода.

Новыми явились комплексные исследования физиологических особенностей систем крови, кровообращения, дыхания и их вегетативного обеспечения у людей, занимающихся различными оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности: горные лыжи, сноубординг и альпинизм.

Получены новые данные об изменениях возбудимости и проводимости миокарда в динамике пребывания на разных горных высотах с учетом двигательных режимов, сроков пребывания и квалификации альпинистов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Занятия оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности (сноубординг и горнолыжный спорт) в условиях среднегорья повышают функциональные возможности кардиореспираторной системы и системы крови.

2. Оздоровительные и экстремальные виды высокогорной спортивной деятельности сопровождаются психофизиологическими изменениями, которые зависят от уровня подготовленности занимающихся.

3. Занятия альпинизмом сопряжены с воздействием целого комплекса неблагоприятных факторов выраженной силы (гипоксия, физическая нагрузка и др.), которые на фоне перенапряжения регуляторных механизмов способны приводить к существенным изменениям функционирования сердечно-сосудистой системы, зависят от сроков пребывания на высоте и сопровождаются изменениями возбудимости и проводимости миокарда.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Полученные результаты раскрывают высокую эффективность влияния всего комплекса природно-климатических факторов на организм человека при проведении спортивно-оздоровительных мероприятий в условиях среднегорья и высокогорья.

Полученные в работе результаты и теоретические обобщения, а также разработанные методические документы могут быть использованы для организации и проведения занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности, оптимизации профессиональной работоспособности специалистов при выполнении работ в горных районах, профессионального отбора спортсменов и лиц, занимающихся экстремальной деятельностью в условиях средне- и высокогорья, ускорению процессов восстановительной коррекции функциональных параметров и регуляторных возможностей организма в экстремальных условиях среды.

Материалы проведенного исследования используются в учебном процессе на кафедрах Сочинского государственного университета туризма и курортного дела, в Научно-исследовательском центре курортологии и реабилитации г. Сочи, работе туристских фирм, а также могут найти свое применение в практической деятельности санаторно-курортных учреждений, занимающихся внедрением экстремальных и оздоровительных видов спортивной деятельности.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на I Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы подготовки специалистов по горным видам спорта» (Москва, 2005), IV Международной научной конференции студентов и молодых ученных «Молодежная медицинская наука-2005» (Москва, 2005), V научно-практической конференции «Физическая культура, спорт и туризм в южном федеральном округе: состояние, тенденции, перспективы» (Ставрополь, 2005), XXXIII научной конференции студентов и молодых ученных южного федерального округа. (Краснодар, 2006), Научно-практической конференции «Физическая культура и формирование здорового образа жизни» (Сочи, 2006), Международном конгрессе «Здравница-2006» (Сочи, 2006), Международной научной конференции «Состояние и перспективы развития медицины в спорте высших достижений «СпортМед-2007» (Москва, 2007), 7-й Международной научно-практической конференции «Проблемы, инновационные подходы и перспективы развития индустрии туризма» (Сочи, 2007), I Всероссийской научно-практической конференции «Студенческие научные исследования в сфере туризма и курортного дела» (Сочи, 2007), III Международной научно-практической конференции «Экстремальная деятельность человека. Проблемы и перспективы подготовки специалистов» (Москва, 2007).

1. Общая характеристика объема и методов исследования

В соответствии с целью и задачами исследования строились на следующей принципиальной схеме: I направление - изучение влияния оздоровительной спортивной деятельности на организм человека в условиях воздействия природно-климатических факторов среднегорья и высокогорья Кавказа; II направление - оценка влияния занятий спортивным альпинизмом на функциональное состояние человека. Структура, объем и условия исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1. Общая характеристика, объем и методы исследований

Направление	Направления исследований	Группы обследованных	Примененные методические подходы
Оздоровительное	Исследование внешнего дыхания, регуляции сердечной деятельности, вегетативного баланса, системы крови и психологических характеристик у отдыхающих, во время занятий оздоровительной спортивной деятельностью.	Горнолыжники, рекреанты совершающие подъем на высокогорье на снегоходе. Кол-во обследуемых 304 чел. Кол-во исследований 1428.	1. Исследование антропометрических показателей (рост, вес). 2. Хронометрирование и видеофиксация экстремальных видов деятельности. 3. Исследование кардиореспираторной системы и вегетативного статуса (компьютерная спирометрии, электрокардиография, кардиоинтервалография). 4. Исследования периферической крови и кинетики кислородного метаболизма тканей (клинический анализ крови, биохимический анализ крови). 5. Психологические исследования (тесты Айзенка, Тейлора и методика Спилбергера-Ханина). 6. Суточное мониторирование ЭКГ «Кардиор». Производство НПП «Мульти-С» г. Ростов-на-Дону.
Экстремальное	Исследование функциональных резервов организма, кардиореспираторной системы, системы крови и психологического статуса у лиц, занимающихся экстремальной спортивной деятельностью.	Альпинисты. Кол-во обследуемых 28 чел. Кол-во исследований 112.
Итого	332 человека 1540 исследований	6

Для проведения сравнительной характеристики влияния на организм человека занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности в условиях высокогорья и среднегорья Кавказа нами в период с 2004-2007 г. были проведены экспериментальные исследования в научных экспедициях лабораторий «Экстремального туризма» и «Биометрии» СГУТиКД с участием 332 практически здоровых людей (рекреанты, спортсмены) в возрасте от 21 до 52 лет. В обработке материалов на базе санатория «Черноморье» ОАО «РЖД» г. Сочи принимали участие: врач клинической лабораторной диагностики Гергелюк Л.А., врач функциональной диагностики Хадикова Ф.К.

Для решения поставленных задач исследования были организованы по двум основным направлениям:

1. Исследование внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, крови, некоторых показателей иммунитета и психологического статуса у испытуемых в период оздоровительной спортивной деятельности (горные лыжи и снегоход) в районах среднегорья и высокогорья с разной интенсивностью физической нагрузки.

2. Исследование внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, крови и психологического статуса у испытуемых в период занятий экстремальной спортивной деятельностью (альпинизм) в районах высокогорья.

Антропометрические показатели исследуемых групп приведены в таблице 2.

Таблица 2. Антропометрические данные обследованных групп

№.	Группы	Кол-во человек	Возраст	Антропометрические данные
				Рост (см)	Вес (кг)
1	Альпинисты	28	38,3±9,1	176,9±3,5	84,9±5,1
2	Горнолыжники-инструкторы	19	37,4±5,6	174,9±2,4	76,1±7,0
3	Горнолыжники	208	37,2±7,2	174,1±4,5	74,9±9,0
4	Снегоход-водители	12	32,0±4,2	167,4±1,8	69,1±5,8
5	Снегоход-пассажиры	65	34,0±3,5	171,0±3,5	80,0±2,8
Итого	332

2. Результаты исследования

1. Влияние занятий горными лыжами и сноубордингом на функциональные состояния занимающихся в условиях среднегорья.

В зимний период 2004-2006 годов на горноклиматическом курорте Сочи (в п. Красная поляна) на базе лаборатории "Экстремального туризма" СГУТиКД проводились исследования состояния организма отдыхающих (спирометрия, кардиоинтервалография, ЭКГ, гематологические исследования), занимающихся оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности: горными лыжами и сноубордингом. Перепад высот во время занятий в среднем составил 1600 м (от 600 до 2200 м над у.м.). В эксперименте приняли участие практически здоровые мужчины (n=154) в возрасте от 21 до 52 лет. Исследования проводились в среднем на 1 и 14 дни пребывания на курорте на высоте 600 м над у.м.

При анализе полученных данных (таблица 3) было выявлено статистически достоверное увеличение следующих показателей внешнего дыхания: жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), максимальной объемной скорости прохождения мелких бронхов (МОС75).

Анализ эритроцитарных показателей клинического анализа крови позволил выявить статистически достоверное увеличение абсолютного числа эритроцитов с 4,81±0,03 до 5,1±0,03 гематокрита с 40,1±0,04 до 42±0,16 на фоне достоверного увеличения концентрации гемоглобина (148±0,25 до 153±0,32). Полученные данные свидетельствуют, что при занятиях горными лыжами в условиях среднегорья у отдыхающих происходит увеличение кислородной емкости крови, что объясняется адаптационными реакциями организма - возникновением эритроцитоза, повышением гемоглобина и другими компенсаторно-приспособительными реакциями организма на действие экзогенной гипоксии. Наблюдалось увеличение количества эозинофилов и лимфоцитов (от 3,4±0,04 до 4,37±0,07 и 34,7±0,13 до 36,1±0,18 соответственно).

Таблица 3. Объемные и скоростные показатели внешнего дыхания (в % от должных величин) обследуемых (n=154) при адаптации к условиям среднегорья

Показатели	Этапы исследования	Достоверность
	1-й день	14-й день
ЖЕЛ	104,9±3,6	110,7±5,5	p<0.05
ФЖЕЛ	107,9±4,2	114,9±5,9	p<0.05
МОС25	108,6±7,4	105,7±7,2	p>0.05
МОС50	100,8±8,2	102,3±9,6	p>0.05
МОС75	78,9±8,1	88,2±8,6	p<0.05

В результате проведенных исследований отмечается снижение общего холестерина и его фракций, а также триглицеридов крови с 1,82±0,3 до 1,61±0,2, вероятно за счет более интенсивной физической нагрузки. При длительной и высокой по мощности физической работе аэробный ресинтез АТФ происходит за счет поступления насыщенных жирных кислот в мышечные клетки. Липиды подвергаются распаду под действием фермента липазы с выходом свободных жирных кислот в кровяное русло, и поступают к работающим мышцам в виде липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) и липопротеидов промежуточной плотности (ЛППП) через апоЕ/В100-рецепторы и служат главными энергетическими субстратами при мышечной работе.

Показатели общего белка крови и его фракций оставались в пределах физиологических норм. Отмечалось незначительное снижение уровня альбуминов с 57,4±2,1 до 55,9±2,0 после физической нагрузки за счет повышения фракций глобулинов. Снижение их, вероятно, происходит за счет повышенного расходования питательных веществ и минералов во время интенсивной физической работы.

Показатели пигментного обмена и ферментов сыворотки крови оставались в пределах физиологических норм. После интенсивной нагрузки уровни креатинина и мочевой кислоты повышались от 69,0±2,1 до 75,2±1,8 и 319,7±12,3 до 336,2±10,5 соответственно (оставаясь в пределах физиологической нормы). Повышение уровня креатинина, характеризующего азотвыделительную функцию почек, вероятнее всего связано со снижением общей концентрации осмотически активных веществ. Концентрация калия достоверно не изменяется.

Важным критерием оценки адаптированности организма горнолыжников в условиях среднегорья является состояние сердечно-сосудистой системы. В таблице 4 представлена динамика объективных показателей сердечно-сосудистой системы на различных этапах адаптации к условиям среднегорья.

Таблица 4. Динамика показателей электрокардиограммы обследуемых (n=154) при адаптации к условиям среднегорья

Показатели	Этапы исследований	Достоверность
	1-й день	14-й день
ЧСС уд/мин	62,9±2,2	56,6±1,5	p<0.05
R-R мсек	973±31	1116±49	p<0.01
ДR-R мсек	319±32	235±35	p>0.05
Р-R мсек	141,2±5,9	134,9±5,5	p>0.05
Q-T мсек	377,2±13,4	439,4±13,5	p<0.05
Р мвольт	0,061±0,026	0,080±0,012	p>0.05
R мвольт	1,09±0,41	1,25±0,06	p>0.05
T мвольт	0,22±0,05	0,29±0,04	p>0.05

Обозначения: ДR-R - вариационный разброс кардиоинтервалов; Р-R, Q-T интервалы ЭКГ; Р, R, T - амплитуда зубцов ЭКГ.

По результатам оценки кардиограммы отмечается статистически достоверное уменьшение частоты сердечных сокращений с 62,9±2,2 уд/мин до 56,6±1,5 уд/мин, что является компенсаторным механизмом, обеспечивающим экономизацию работы сердца. Изменялась и регуляция сердечной деятельности, которая заключалась в развитии на фоне умеренной брадикардии увеличении интервала Р-R и сокращения интервала Q-T по отношению к общей длительности сердечного цикла. Интервал Р-R увеличивался с 14,2% до 15,6% от общей продолжительности сердечного цикла, а Q-T сокращался от 41,5% до 40,6% от R-R. При этом наблюдалось увеличение амплитуды зубца Р как в абсолютных, так и в относительных значениях. Он возрастал на 0.02 мв (p<0,05) и составлял к концу адаптации к гипоксии 9,3% от амплитуды зубца R (перед адаптацией - 8,2%).

Известно, что типологические особенности высшей нервной деятельности играют важную роль в реакции организма на стрессовую ситуацию. Для установления психологических характеристик лиц, занимающихся горными лыжами, было проведено тестирование, используя опросник Спилбергера в модификации Ханина для оценки тревожности испытуемых по двум категориям: 1- базовой - врожденной; 2-ситуативной - приобретенной тревожности. Так же по таблице Айзенка был определен тип темперамента испытуемых.

В исследовании приняли участие 64 практически здоровых мужчин-добровольцев в возрасте от 21 до 52 лет, занимающихся горнолыжным спортом на горноклиматическом курорте Сочи (п. Красная поляна). Среди обследованных были выделены три группы: горнолыжники-инструктора (19 чел.), опытные горнолыжники (23 чел.) и горнолыжники-новички (22 чел.). Исследования проводились в течение одного дня: в утренние часы до катания и сразу после завершения катания в вечернее время.

В результате анкетирования было выявлено, что среди людей занимающихся, в разной степени, оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности, большинство относится к уравновешенным людям со средним уровнем врожденной тревожности.

Ситуативная тревожность претерпевала незначительные изменения (рисунок 1). Среди обследованных в группах горнолыжников-инструкторов, после воздействия экстремального фактора наблюдалось снижение ситуативной тревожности на 30%. Группы горнолыжников-новичков подразделялась на 2 подгруппы: в первую входили лица, у которых ситуативная тревожность возрастала на 23 %, во вторую, у которых ситуативная тревожность снижалась в среднем на 35 %. Видимо, это связано с личными ощущениями отдельно каждого испытуемого. Среди опытных горнолыжников наблюдалось также снижение ситуативной тревожности на 19 %. Необходимо отметить, что люди с повышением уровня ситуативной тревожности, не относились к новичкам. Этот факт позволяет предполагать, что в процессе экстремальной деятельности происходит отбор лиц, у которых не вызывают удовлетворения полученные ощущения, к которым они стремились, и они, не получая положительных эмоций, отказываются от дальнейших занятий оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности.

Рис. 1. Процентное соотношение изменения ситуативной тревожности у различных групп горнолыжников в ходе эксперимента

Таким образом, в эмоционально стрессовых нагрузках следует видеть факторы, заключающие в себе двойственное влияние: с одной стороны - биологические, витальные моменты, затрагивающие эмоциональность в ее глобальном смысле; с другой стороны - психические реакции, направленность которых может заключать в себе, в зависимости от переработки, как патогенный, так и саногенный фактор. Суммация этих двух сторон дает возможность рассматривать эмоционально стрессовые нагрузки как фактор исключительного значения и полагать, что им, в наивысшей мере, присущи способность тотального влияния на организм и личность человека во всей совокупности его соматопсихических и психосоматических отношений, влияния, возможности которого могут проявить себя как в деструктивном, так и реконструктивном (восстановительном) плане.

2. Физиологические и психологические реакции организма людей, совершающих подъем на снегоходах в зону высокогорья.

В исследованиях влияния кратковременного подъема на высокогорье при помощи снегоходов приняли участие здоровые мужчины (средний возраст 34±2 года): группа отдыхающих (n=65), впервые поднимающихся на высокогорье (4800 м над у.м.); и водителей снегохода (n=12), ежедневно подвергающихся воздействию высокогорья (зона вечных снегов). Эксперимент проводился в апреле, июле 2005 года и в июне 2006 г. в районе Приэльбрусья (высоты от 2350 до 4800 м над у.м.). На протяжении эксперимента продолжительность экстремального воздействия (пониженное общее барометрическое давление и парциальное давление кислорода, резкие колебания температуры и влажности, изменения интенсивности солнечной радиации и атмосферного электричества) на организм отдыхающих составляла 3-4 часа.

Для оценки адаптивных реакций кардиореспираторной системы на действие экстремальных факторов: гипоксии и психоэмоционального стресса, нами были проведены комплексные исследования - кардиоинтервалография, спирометрия и психологические исследования. В результате проведенных комплексных исследований нами были получены следующие данные по показателям вариабельности сердечного ритма (таблица 5).

Таблица 5. Динамика показателей вариабельности сердечного ритма испытуемых до и после подъема на высокогорье (2350-4800 м над у.м.)

Показатели	Отдыхающие (n=65)	Водители (n=12)
	до	после	до	после
ЧСС (уд/мин)	82,1±2,4	83,1±4,1	63,2±4,3	60,1±7,0
Мо (мс)	741±34,9	733±30,0	897±23,7	901±35,9
Амо (%)	92,45±4,7	35,4±3,9*	33,8±3,0	90,4±6,9*
ИН (у.е.)	586,8±16,1	97,3±12,5*	59,0±3,78	460±45,8*
SDNN (мс)	35±2,1	67,3±7,2*	80,0±7,9	63,0±3,9
HF (%)	37,8±3,7	29,45±4,0	54,9±3,6	23,6±1,2*
LF (%)	46,6±2,9	51±5,3	48,6±0,54	37±6*
VLF (%)	15,6±0,1	19,5±1,9*	20,9±3,9	10,2±2,4
ИЦ (у.е.)	2,07±0,12	2,7±0,3	1,18±0,1	7±0,3*

Примечание: * достоверность различий.

Отличия в динамике сердечных сокращений и активности различных отделов вегетативной нервной системы наблюдаются как до воздействия стрессовой ситуации, так и после нее (рис. 2). Так, у отдыхающих стресс-индекс максимален до подъема, а во время спуска снижается, тогда как у водителей он увеличивается на наиболее сложном этапе - максимальной высоты, что является адекватной реакцией на выраженность стрессовой ситуации.

Рис. 2. Градиенты показателей ЧСС и ИН у испытуемых до и после подъема на высокогорье(2350-4800 м над у.м.)

По показателям внешнего дыхания наблюдалась следующая динамика. Исходное значение дыхательного объема (ДО) у группы отдыхающих было достоверно (p<0,05) выше, чем у водителей (таблица 6), а после подъема незначительно понизилось и составило 1,1 л. Частота дыхания снизилась в обеих группах в среднем на 23 %. После подъема значение дыхательного объема у водителей достоверно увеличилось на 65 % и составило 1,2 л.

Таким образом, различия в динамике объемных и частотных показателей внешнего дыхания (минутного объема дыхания, дыхательного объема, частоты дыхания) у групп исследуемых является следствием различных причин, обусловленных характером экстремального воздействия. Так, у водителей при нормальных исходных значениях минутного объема дыхания, повышение этого показателя после подъема на снегоходе вызвано бульшими физическими нагрузками и, как следствие, состоянием утомления. Высокие исходные значения частоты дыхания и МОД у отдыхающих являются следствием эмоционального стресса, вызванного ожиданием (подготовкой) подъема на высокогорье. Понижение этих показателей у данной группы обследуемых обусловлено их адаптацией к стрессу и окончанием действия стрессора.

Таблица 6. Динамика показателей внешнего дыхания испытуемых до и после подъема на высокогорье (2350-4800 м над у.м.)

Показатели	Отдыхающие (n=65)	Водители (n=12)
	до	после	до	после
ЖЕЛ (литр)	4,48±0,6	5,05±0,34	5,9±1,2	6,0±1,0
ФЖЕЛ (литр)	4,04±0,7	4,49±0,7	5,6±0,9	5,9±1,3
МОД (литр/мин)	18,4±2,5	14,16±2,0	13,2±1,6	14,7±2,8
ЧД (раз/мин)	16,5±1,9	12,16±3,1	15±0,2	13,4±4
ДО (литр)	1,2±0,1	1,1±0,2	0,8±0,2	1,2±1,3
РО вдоха (литр)	1,7±0,03	1,1±0,3*	1,5±0,2	1,3±0,5
РО выдоха (литр)	2,23±0,7	3,03±0,9*	2,1±0,5	2,9±0,7

Примечание: * достоверность различий.

При анализе полученных данных по форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) было установлено, что у отдыхающих показатели ФЖЕЛ были достоверно (p<0,05) ниже, чем у водителей на 25%, и после подъема увеличивались на 20%, тогда как у водителей показатели изменялись всего на 6%.

Анализируя резервный объем вдоха у обследуемых водителей было установлено, что показатели снизились с 1,5 до 1,3 л, а у отдыхающих снизились (на 25%) по сравнению с исходными данными. В связи с подъемом в горы на высоту 4800 м и эмоциональным стрессом у отдыхающих происходит учащение дыхания и оно становится поверхностным. Вследствие чего, у группы отдыхающих наблюдалось небольшое уменьшение резервного объема вдоха и значительный прирост резервного объема выдоха. В результате, у этой группы обследуемых произошло смещение уровня дыхательного объема в сторону инспираторной фазы, т.е. значительное уменьшение РОвд и увеличение РОвыд.

Анализ психологического тестирования индекса тревоги (по методу Ж. Тейлора в модификации Т.А. Немчина) показал, что данный показатель имел тенденцию увеличения до подъема на снегоходе на высоту, но после спуска достоверно снижался по сравнению с исходным состоянием. Это свидетельствует о развитии «предстартовых» реакций перед подъемом, благодаря которым происходит мобилизация адаптационных систем организма и раскрытия механизмов срочной адаптации. При исследовании индивидуальных показателей индекса тревоги у отдыхающих было выявлено, что до подъема на высоту у 43% человек наблюдался низкий уровень тревоги и 57% человек со средним уровнем тревоги, высокого уровня тревоги не отмечалось. Но сразу после подъема это процентное соотношение изменилось и составило 11% со средним уровнем тревоги и 89% - с низким уровнем тревоги.

В процессе исследований нами были выявлены количественные показатели влияния экстремальных видов спортивной деятельности на функциональное состояние организма человека в зависимости от длительности их воздействия.

3. Влияние занятий экстремальными видами спорта на организм человека в условиях средне- и высокогорья.

Для оценки адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы на действие экстремальных факторов - гипоксии и высокой физической нагрузки нами проводилось комплексные исследования с участием 28 человек, практически здоровых мужчин в возрасте от 23 до 52 лет. Исследования осуществлялись при проведении экспедиций на Эльбрус (5642 м над у.м.) - высшую точку Европы и России.

При анализе результатов холтеровского мониторирования ЭКГ установлено, что на всем протяжении исследований регистрировался в основном синусовый ритм. Выраженных нарушений ритма и проводимости, а также изменений в конечной части желудочкового комплекса не выявлено.

В начальном периоде первого этапа исследований обращает внимание регистрация более выраженных нарушений ритма в виде более частых экстрасистол, в том числе спаренных, эпизодов бигеминии и даже коротких пароксизмов суправентрикулярной тахикардии. Все эти нарушения возникали, вероятно, вследствие действия комплекса факторов: пониженное общее барометрическое давление и парциальное давление кислорода, резкие колебания температуры и влажности, изменения интенсивности солнечной радиации и атмосферного электричества. Следует отметить и высокий уровень психоэмоционального напряжения, возникающий вследствие необычных условий горной местности. Степень нарушения ритма снижалась по мере адаптации к условиям высокогорья. Это сопровождалось улучшением общего самочувствия испытуемых по сравнению с первыми днями пребывания в условиях высокогорья. Необходимо подчеркнуть, что на первом этапе исследований физические нагрузки высокой мощности отсутствовали. Наблюдения проводились на фоне низкой двигательной активности (нахождение на высотах до 4200 м).

Второй этап исследований характеризовался более высокой мощностью работы (восхождения до высоты 5300 м над у.м.), что включало и более выраженное влияние экзогенной гипоксии (рис. 3).

Рис. 3. Максимальная ЧСС во время ходьбы в гору до высоты 5300 м у испытуемого 49 лет

В то же время обследуемые имели более высокий уровень адаптации по сравнению с первым этапом исследований. Тем не менее, по мере увеличения длительности пребывания на высоте объективные показания исследований ухудшались, в том числе выявлены изменения в конечной части желудочкового комплекса. Чаще всего они проявлялись в виде снижения зубца Т в основном в ночное время, и были более выражены в период пробуждения (рис. 4).

Рис. 4. Нарушение процессов реполяризации в виде снижения амплитуды зубца Т у испытуемого 50 лет во время сна на высоте 4100 м.

Так же выявлены нарушения внутрижелудочковой проводимости различной степени, суправентрикулярные экстрасистолы (в том числе с аберрацией желудочкового комплекса) (рисунок 5).



Рис. 5. Политопные желудочковые экстрасистолы у испытуемого 50 лет на высоте 4800 м.

Третий этап исследований включал в себя оба фактора воздействия: нагрузка высокой мощности (восхождения на высоты до 5642 м над у.м.) и короткий период адаптации. Выявлена адекватная реакция организма испытуемых на эти условия, как в субъективной оценке самочувствия, так и в объективных результатах обследования. Но отмечена отрицательная динамика объективных показателей в этот период, особенно во время отдыха после прекращения интенсивной работы. Данные холтеровского мониторирования ЭКГ демонстрируют более выраженные нарушения ритма и проводимости: эпизоды миграции суправентрикулярного водителя ритма, короткие пароксизмы суправентрикулярной тахикардии с АV блокадой II степени (рис. 6).

Рис. 6. Пароксизм суправентрикулярной тахикардии с AV блокадой II ст. с макс. ЧСС до 140 уд/мин. длительностью 2 мин у испытуемого 50 лет во время сна на высоте 4100 м.

Также выявлены нарушения процессов реполяризации в виде изменения формы и снижения амплитуды зубца Т (от положительного до изоэлектрического, и даже слабоотрицательного).

Таким образом данные, полученные в результате холтеровского мониторирования ЭКГ позволили более объективно оценить отрицательное воздействие комплекса факторов высокогорья на деятельность сердечно-сосудистой системы (таблица 7).

Таблица 7. Данные, полученные в ходе холтеровского мониторирования ЭКГ у испытуемых (n=16) в день восхождения на г. Эльбрус (3800-5642 м над у.м.).

Значения	Показатели ЭКГ
	Мин. ЧСС	Сред. ЧСС	Макс. ЧСС	НЖЭС	ЖЭС	НЖ Тах
Х ср.	53	92,5	160,5	73,75	0,5	0,5

В таблице 8 представлены среднегрупповые значения исследований ВСР во время сна при регистрации минимального значения ЧСС и при ходьбе в гору на высотах свыше 3800 м при регистрации максимального ЧСС.

Таблица 8. Показатели вариабельности сердечного ритма полученные в день восхождения на г. Эльбрус (высоты 3800-5642 м над у.м.)

ЧСС	Показатели ВСР
	Мо (с.)	АМо (%)	ИН (у.е.)	SDNN (мс.)	R-R (шт.)
Мин. ЧСС	1,0875	27,95	30	81,245	287,25
Макс.ЧСС	0,4	84,85	1204,25	15,9625	744,75

Как следует из представленных данных во время ночного сна наблюдается тенденция к восстановлению всех показателей (ЧСС и ИН и т.д.), что свидетельствует о снижении напряжения регуляторных систем. Анализ данных, полученных во время ходьбы в гору, свидетельствует о реакциях срочной адаптации, которая сопровождается выраженным перенапряжением регуляторных механизмов.

Представляет интерес баланс LF/HF, отражающий изменение периода активности возомоторного центра по мере подъема на высоту (рис. 7).



Рис. 7. Показатели динамики мощности спектров сердечного ритма, полученные в день восхождения на г. Эльбрус (3800-5642 м)

В таблице 9 представлены средние значения показателей ВСР в группе альпинистов при исследовании в покое в вечернее время на разных этапах восхождения. Как следует из представленных данных на высоте 2350 м в вечернее время рост ЧСС и ИН, а также значительное снижение ТР, указывают на резкое повышение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, соответствующее состоянию выраженного напряжения регуляторных систем.

Таблица 9. Значение показателей ВСР в покое у группы альпинистов при этапном восхождении на г. Эльбрус (5642 м над у.м.)

Показатели ВСР	Результаты исследований на разных высотах
	Сочи - 0 м	2350 м	3800 м	4200 м	5642 м
	M±m	M±m	M±m	M±m	M±m
ЧСС (уд/мин)	67,9±4,0	95,7±3,7*	71,3±3,7	87,1±5,9*	97,6±4,4*
pNN 50 (%)	19,3±6,9	2,5±1,0*	22,0±8,7	12,4±5,6	0,4±0,2*
ИН (у.е.)	179.7±55.0	445,8±138,4	66,9±25,7	381,9±172,7	536,7±114,3*
TP (%)	2,081±0,574	1,207±0,514	5,521±1,305*	3,165±1,405	0,410±0,126*
HF (%)	0,903±0,325	0,098±0,022*	1,099±0,389	0,819±0,421	0,055±0,017*
LF (%)	0,879±0,345	0,823±0,421	2,698±0,661*	1,513±0,649	0.156±0,043*
VLF (%)	0,224±0,042	0,197±0,082	1,379±0,432*	0,675±0,321	0,180±0,091
IC (у.е.)	2,0±0,5	9,6±3,6*	5,5±1,2*	4,5±0,7*	8,1±3,8

Примечание: * достоверность различий.

Особенно выраженным было снижение величины HF, подтверждающей резкое снижение вегетативного баланса в сторону активации симпатического звена. Важно отметить, что наиболее выраженным был рост значений VLF. Таким образом, результаты исследования на высоте 2350 м отражают процесс срочной адаптации к условиям гипоксии, который характеризуется выраженным напряжением регуляторных систем с активацией высших вегетативных центров, обеспечиващих мобилизацию энергетических и метаболических резервов организма.

При оценке результатов исследования на высоте 3800 м следует иметь в виду, что эти исследования проводились через 5 дней пребывания на высоте, в течении которых альпинисты адаптировались к новым условиям. Здесь исследования показали, что значения ЧСС, HF и pNN50 были близки к исходным фоновым данным, а ИН в два раза ниже. Однако, при этом значение ТР, LF и IC были в 2-3 раза, а значения VLF в 5 раз выше фоновых. На высоте 4200 м при вечернем обследовании вновь наблюдается такая же тенденция, как и на высоте 2350 м, однако изменения показателей были существенно менее значительными. Исследования на второй день пребывания на высоте 4200 м не показали восстановления показателей ЧСС и ИН, наоборот их значения несколько выросли. Отмечался отчетливый рост VLF. Эти данные показывают, что переход на новую высоту вновь вызвал реакцию напряжения регуляторных систем, хотя и менее выраженную, чем на высоте 2350 м.

Исследования на высоте 5642 м проводились с участием 4 человек, достигших вершины. Здесь уже можно говорить о признаках перенапряжения регуляторных механизмов. Результатом многофакторного действия факторов гипобарии, гипоксии и гипокапнии, характерных для условий высокогорья, является включение в адаптационный процесс большого количества регуляторных звеньев, что указывает на усложнение взаимодействия различных звеньев вегетативной регуляции кардиореспираторной системы.

Для оценки гомеостаза в обследуемой группе были проведены гематологические и биохимические исследования крови. У испытуемых после высокогорных восхождений, во время которых на организм человека действует ряд факторов: гипоксия, гипобария и гипокапния, произошло снижение количества Нb со 154±4,17 до 149,6 г/л, эритроцитов с 5,08±0,29 до 4,89±0,21 *1012/л, гематокритной величины, предположительно, за счет угнетения эритропоэза при высокой физической нагрузке и недостатке питания (алиментарные причины: фактор гипоксии вызывает снижение аппетита, вплоть до отказа от пищи). Также снижаются показатели МСН (среднее содержание гемоглобина в одном эритроците), МСНС с 31,2±0,21 до 29,5±0,48 ПГ (средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах). Средний объем эритроцитов (МСV) и ширина распределения эритроцитов незначительно возросли. Увеличилась скорость оседания эритроцитов (СОЭ), количество тромбоцитов. В лейкоформуле возросло количество нейтрофилов с 2,4±0,18 до 3,2±0,12% (со сдвигом влево) и снизилось количество лимфоцитов.

В результате проведенных исследований у испытуемых отмечается снижение общего холестерина и его фракций, а также триглицеридов крови, вероятно за счет интенсивной физической нагрузки. Показатели общего белка крови и его фракций оставались в пределах физиологических норм. Отмечалось незначительное снижение уровня альбуминов после физической нагрузки за счет повышения фракций глобулинов. Показатели пигментного обмена и ферментов сыворотки крови оставались в пределах физиологических норм. После интенсивной нагрузки уровни глюкозы, креатинина и мочевой кислоты повышались (оставаясь в пределах физиологической нормы).

Более детальное исследование функции внешнего дыхания в условиях высокогорья показало, что у всех групп обследуемых наблюдалось статистически достоверное увеличение таких показателей внешнего дыхания, как жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), минутный объем дыхания (МОД) (рис. 8).

Рис. 8. Динамика ЖЕЛ у альпинистов в на различных высотах в зависимости от срока пребывания в условиях высокогорья

На рисунке 9 представлены градиенты показателей внешнего дыхания в зависимости от высоты над уровнем моря и физической нагрузкой.

Рис. 9. Динамика ЖЕЛ и МОД у альпинистов на различных высотах в зависимости от срока пребывания в условиях высокогорья

Таким образом, занятия альпинизмом, как одним из экстремальных видов спортивной деятельности, сопряжены с воздействием целого комплекса неблагоприятных факторов выраженной силы (гипоксия, физическая нагрузка и др.), которые на фоне перенапряжения регуляторных механизмов способны приводить к существенным изменениям функционирования ССС. Вместе с тем, дозированный характер влияния внешних природно-климатических факторов, правильная организация текущего контроля за функциональным состоянием спортсменов, показателями их кардиореспираторной системы - все это позволяет рассматривать экстремальный спорт в условиях горного климата в качестве эффективного биостимулятора, способного активизировать неспецифические саногенетические реакции на уровне целостного организма, оптимизировать адаптацию и повышать мощность функциональных резервов организма. Подтверждением этому выступают результаты оценки основных физиологических систем человека, а также проведенный совокупный анализ обменных процессов, раскрывший механизмы активной мобилизации энергопластических и метаболических резервов организма в осложненных условиях высокогорья.

Заключение

ВЫВОДЫ:

1. Занятия горными лыжами и сноубордингом в период кратковременной (14 суток) адаптации к условиям среднегорья повышают степень инотропных влияний на сердце, тонус симпатических нервных структур и активацию центрального контура регуляции ССС; вызывают компенсаторно-приспособительные изменения в регуляции кардиореспираторной системы, направленные на минимизацию физиологической цены адаптации организма, способствуют увеличению объемных и скоростных показателей внешнего дыхания, проходимости мелких бронхов; способствуют увеличению кислородной емкости крови и существенно не влияют на белковый и липидный обмен.

2. На основании результатов психофункционального тестирования установлено, что среди инструкторов и длительно занимающихся оздоровительными и экстремальными видами спортивной деятельности количество лиц с высокой степенью экстраверсии (91-98%) преобладает над новичками (79%); количество лиц со сниженным уровнем нейротизма в группе больше (48%), чем среди опытных инструкторов (41%) и горнолыжников со стажем (44%); в группах горнолыжников-инструкторов и опытных горнолыжников после воздействия экстремального фактора наблюдалось снижение ситуативной тревожности на 30% и 19%, соответственно.

3. Выявлены количественные показатели влияния экстремальных видов спортивной деятельности на функциональное состояние организма человека в зависимости от длительности их воздействия. Однократные, кратковременные подъемы отдыхающих на снегоходах в условиях высокогорья (до 4800 м) сопровождаются снижением симпатических влияний на сердце и степени напряжения вегетативных функций после спуска; периодические, повторяющиеся подъемы в горы (водители снегоходов) сопровождаются напряжением вегетативных функций, без выраженных изменений функций внешнего дыхания после спуска в предгорье.

4. Установлено, что при подготовке к подъему на снегоходах на высокогорье до 4800 м над у.м., у отдыхающих средний уровень тревожности повышен (57%), после спуска преобладает низкий уровень тревожности (89%).

5. Комплексный подход к изучению влияния механизмов регуляции сердечной деятельности при подъеме альпинистов на различные высоты позволил выявить: на высоте 4200 м над у.м. имеются позитивные изменения функции внешнего дыхания по показателям дыхательных объемов (+15-18%) и трахеобронхиальной проходимости (+16-23%), появление признаков гипоксии, ухудшение возбудимости и проводимости миокарда; на высоте 5300 м над у.м. эти явления носят выраженный характер, с появлением экстрасистолии, параксизмальной тахикардии; подъем на высоту 5642 м над у.м. сопровождается напряжением регуляторных систем и нарастающими нарушениями возбудимости и проводимости миокарда.

6. Ступенчатая адаптация в условиях экстремального высокогорья сопровождается умеренным снижением холестерина и триглицеридов в сыворотке и индекса атерогенности, без выраженных изменений белкового обмена и содержания форменных элементов крови.

Литература

стрессовый сердечный горнолыжник адаптированность

1. Рябцев С.М., Малашенкова М.В., Квашин А.П. Сравнительная характеристика показателей внешнего дыхания при экстремальной рекреации // «Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры». М.: - №1, 2008. - С.19-20.

2. Сизова М.В., Квашин А.П. Характеристика реакций сердечно-сосудистой системы как стресс-индикатора организма на воздействие экстремальных факторов // Молодежная медицинская наука-2005: Мат. IV Международной научной конференции студентов и молодых ученных. - М., РГМУ, - 2005. - С.36.

3. Балаклейцев С.А., Квашин А.П. Экстремальные виды спорта как естественная модель эмоционального стресса. // Физическая культура, спорт и туризм в южном федеральном округе: состояние, тенденции, перспективы: Мат. V научно-практической конференции. - Ставрополь, «Сервисшкола», - 2005. - С.24-26.

4. Рябцев С.М., Квашин А.П. Физиологическое обоснование занятий экстремальными видами спорта на примере «приключенческих гонок» // Актуальные проблемы подготовки специалистов по горным видам спорта: Мат. I международной научно-практ. конф.: Ч. 2. - М., 2005. - С.58-60.

5. Сизова М.В., Балаклейцев С.А., Квашин А.П. Психофизиологическая характеристика влияния экстремальных факторов на организм человека. // Актуальные проблемы подготовки специалистов по горным видам спорта: Мат. I международной научно-практ. конф.: Ч. 2. - М., 2005. - С.61-63.

6. Квашин А.П., Сизова М.В., Балаклейцев С.А., Динамика изменения скоростных характеристик форсированного выдоха в условиях среднегорья и высокогорья // Вопросы профессиональной подготовки и оздоровительной физической культуры в ВУЗе. Сб. научных статей, II выпуск. Сочи, 2005. - С.53-56.

7. Рябцев С.М., Квашин А.П. Влияние стрессорного фактора высокогорья на кардио-респираторную систему человека // Физическая культура и формирование здорового образа жизни: Мат. научно-практ. конф. - Сочи, 2006. - С.52-53.

8. Квашин А.П., Рябцев С.М., Сизова М.В., Балаклейцев С.А. Характеристика некоторых психофизиологических реакций человека при спортивной экстремальной рекреации в высокогорных условиях // Актуальные проблемы восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии: Мат. Международного конгресса «Здравница-2006». - Сочи, 2006. - С.119-120.

9. Квашин А.П. Влияние высокогорья как стрессора на сердечно-сосудистую систему человека // XXXIII научная конференция студентов и молодых ученных южного федерального округа: Материалы докладов. - Краснодар, КГУФКСТ, 2006. -С.153-154.

10. Квашина А.Ю., Квашин А.П. ПАРС как критерий оценки адаптации при занятиях ЭВР // Студенческие научные исследования в сфере туризма и курортного дела: Мат. I всероссийской студенческой научно-практической конференции. Сочи, 2007. - С.312-313.

11. Рябцев С.М., Квашин А.П. Занятия экстремальными видами спорта как модель формирования психологии спортсмена // Здоровьесохраняющие технологии и формирование гармонично развитой личности: Мат. I межвузовской научно-практической конференции. Сочи, 2007. - С.13-16.

12. Квашин А.П., Балаклейцев С.А. Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы при занятиях экстремальными видами спорта // Проблемы, инновационные подходы и перспективы развития индустрии туризма: Мат. 7-й Международной научно-практической конференции. Сочи, 2007. - С.212-214.

13. Рябцев С.М., Квашин А.П. Психологическая характеристика лиц занимающихся различными экстремальными видами спорта // Проблемы, инновационные подходы и перспективы развития индустрии туризма: Мат. 7-й Международной научно-практической конференции. Сочи, 2007. - С.227-230.

14. Рябцев С.М., Малашенкова М.В., Квашин А.П., Рябцев А.С. Обеспечение безопасности при проведении экстремальной рекреации // Экстремальная деятельность человека. Проблемы и перспективы подготовки специалистов. Материалы докладов III Международной научно-практической конференции. М.: изд-во Вертикаль, 2007. - С.129-131.

15. Квашин А.П., Рябцев С.М. Экстремальные виды спорта как средство психологической тренировки специалистов силовых ведомств // Экстремальная деятельность человека. Проблемы и перспективы подготовки специалистов. Материалы докладов III Международной научно-практической конференции. М.: изд-во Вертикаль, 2007. - С.193-196.

16. Рябцев С.М., Малашенкова М.В., Квашин А.П., Невзорова А.В. Исследование адаптации системы внешнего дыхания при занятиях экстремальными видами спорта // Состояние и перспективы развития медицины в спорте высших достижений «СпортМед - 2007»: Мат. международной научной конференции РГУФКСиТ. М., 2007. - С.161-163.

17. Квашин А.П., Рябцев С.М., Малашенкова М.В., Невзорова А.В. Исследование влияния занятий сноубордингом на организм отдыхающих в условиях среднегорья п. Красная поляна // Состояние и перспективы развития медицины в спорте высших достижений «СпортМед - 2007»: Мат. международной научной конференции РГУФКСиТ. М., 2007. - С.113-114.

Размещено на Allbest.ru