Abstract ASYNCHRONIZATION OF RESPIRATORY MUSCLES' AND CONTRACTION' POWER LOWERING IN ATHLETES AT THE STATE OF PHYSICAL FATIGUE M.A. Kurakin, professor, Tambov state university Key words: power of loading, fatigue, power of contractions, maximal power of respirator/ muscles, electrocardiography, pneumomanometry, ergometry. The fatigue developing when long distance running displays in motor, cardiovascular find respiratory functions' changes of the same type, but it is not known, whether simultaneously or successively the power of contractions and respiratory muscles becomes lower. The purpose of this work was to reveal the order of the above mentioned muscles' power lowering. The moment of significant power's lowering in respiratory muscles and heart contractions were analyzed in 9 long distance runners of the second grade when working on cycle ergometer with the stable heart heartbeats' frequency - 180 b/min. The maximal power of the inhalation and exhalation muscles were registrated with a help of pneumomanometer. It is concluded that the fatigue, developing when prolonged working with stable heartbats' frequency displays in asychroneous towering of hearbeats and respiratory muscles' power. First the power of respiratory muscles and then the power of heartbeats becomes lower.
|
АСИНХРОННОСТЬ В ПОНИЖЕНИИ СИЛЫ ДЫХАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ И СИЛЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ У СПОРТСМЕНОВ В СОСТОЯНИИ ФИЗИЧЕСКОГО УТОМЛЕНИЯ Доктор биологических
наук, профессор М.А. Куракин Ключевые слова: мощность нагрузки, утомление, сила сердечных сокращений, максимальная сила респираторных мышц, электрокардиография, пневмоманометрия, эргометрия. Утомление, развивающееся при беге на длинные дистанции, проявляется в однотипных изменениях двигательной, сердечной и дыхательной функций, а именно в снижении силы мышц нижних конечностей, сердечной и респираторных [5]. Вначале изменения происходят в параметрах кардио-респираторной системы, а затем - только в деятельности двигательного аппарата [1, 2, 3]. Однако неизвестно, последовательно или одновременно понижаются сила сердечных сокращений и сила дыхательных мышц. В настоящей работе предпринята попытка выяснения порядка понижения силы указанных мышц. Методика. У 9 бегунов на длинные дистанции II спортивного разряда во время работы на вело-эргометре при постоянной ЧСС, равной 180 уд/мин, выявляли моменты достоверного понижения силы дыхательных мышц и силы сердечных сокращений. Средний возраст, длина и масса тела стайеров составляли соответственно 22,3 ±1,2 года, 172 ±5,4 см и 67,1 ±4,3 кг. Для достижения ЧСС, равной 180 уд/мин, спортсмены в течение 7 мин выполняли стандартную нагрузку, состоящую из двух непрерывно повышающихся ступеней мощности 200 и 250 ±11,3 Вт. На первой ее ступени испытуемые работали 4 мин, а на второй - 3 мин. Стандартную нагрузку для них подбирали в течение недели, затем через три дня отдыха проводили исследования. Максимальную силу мышц вдоха и выдоха измеряли с помощью ртутного пневмоманометра в мм рт.ст. [1]. Ее замеры совершали до и после 7 мин стандартной нагрузки, после 8 и 9 мин непрерывной работы, а также на 14-й мин работы, когда происходило достоверное понижение мощности нагрузки до 218±14,7 Вт. Максимальную силу дыхательных мышц замеряли до и после 1 мин отдыха (всегда в положении испытуемых стоя). До работы силу этих мышц измеряли после обычной разминки и непродолжительного отдыха. О понижении силы сердечных сокращений судили по степени снижения мощности нагрузки (Вт) при сохранении ЧСС на постоянном уровне - 180 уд/мин [4]. Непрерывного понижения мощности добивались постепенным уменьшением величины сопротивления при постоянной частоте педалиро-вания 60 об/мин. За ростом ЧСС до 180 уд/мин в процессе стандартной нагрузки, а в дальнейшем и за ее сохранением на этом уровне следили по показателям ритмовазометра РВМ-0,1, на экране которого ежесекундно появлялась суммарная за 1 минуту ЧСС. Для контроля за показателями ритмовазометра на электрокардиографе 6 NEK-4 эпизодически записывали ЭКГ. Так, при выявлении момента достоверного понижения силы дыхательных мышц ее записывали перед окончанием стандартной нагрузки на 8-й мин непрерывной работы постоянной мощности и при неизменной ЧСС. С момента достоверного понижения мощности нагрузки силы сердечных сокращений ЭКГ записывали непрерывно от момента повышения ЧСС до 180 уд/мин, перед окончанием стандартной нагрузки и до момента достоверного понижения мощности на 14-й мин. Исходя из различных условий, в которых измерялись сила сердечных сокращений (в процессе работы) и сила респираторных мышц (после нее), проводили две серии опытов. В первой серии, в первые три дня, исследовали изменения в максимальной силе дыхательных мышц, а в четвертый, заключительный, день второй серии опытов - изменения в силе сердечных сокращений. Результаты. В первый день опытов, когда испытуемые для достижения ЧСС. равной 180 уд/мин, выполняли 7-минутную стандартную нагрузку, сила мышц, осуществляющих вдох и выдох, после нее недостоверно понижалась - соответственно с 225 ±6,6 до 214 ±5,8 мм рт.ст. (на 5%) и с 362 ±7,1 до 343 ±6,4 мм рт.ст. (на 5%). Во второй день, после стандартной нагрузки, спортсмены продолжали 1 мин работать при ЧСС, равной 180 уд/мин и с прежней мощностью - 250 ±11,3 Вт. После этой работы сила инспиратор-ных мышц понижалась с 225 ±6,6 до 207 ±5,6 мм рт. ст. (на 8%), а сила экспираторных мышц - с 362 ±7,1 до 333 ±7,8 мм рт. ст (на 8%). Ее снижение у обеих групп мышц также было недостоверным. В третий день, после стандартной нагрузки, атлеты продолжали выполнять работу постоянной мощности и при постоянной ЧСС, но уже в течение 2 мин. В последнем случае достоверно (при р==0,05) понижалась сила мышц вдоха и выдоха соответственно с 225 ±6,6 до 200 ±7,3 мм рт. ст. (на 11%) и с 362 ±7,1 до 322 ±8,4 мм рт. ст. (на 11%). Силу дыхательных мышц замеряли и после достоверного понижения мощности нагрузки, в этом случае она оказалась на 7% ниже уровня показателей до работы и составляла для мышц выдоха 337 ±7,8 мм рт.ст., а для мышц вдоха - 209 ±5,6 мм рт.ст. После 1 мин отдыха сила инспираторных и экспираторных мышц восстанавливалась до уровня показателей перед работой и составляла соответственно 225 ±7,2 и 362 ±8,4 мм рт.ст. На четвертый день проводили вторую серию опытов, в ней испытуемые после стандартной нагрузки продолжали работать до 11 ±0,5 мин с постоянной мощностью 250 ± 11,3 Вт и постоянной ЧСС, равной 180 уд/мин. В этот момент в первый раз снижали мощность нагрузки на 1 Вт (на 0,4%), а затем ее непрерывно понижали до 218 ± 14,7 Вт (на 12,8%) к 14-й мин работы. На 11 ± 0,5 мин работы мощность снижали недостоверно, а на 14-й мин - уже достоверно (при р < 0,01). Обсуждение. При выполнении стандартной нагрузки ЧСС повышалась до 180 уд/мин, что свидетельствовало о завершении врабатывания кардио-респираторной системы стайеров, так как сердечный ритм в дальнейшем стабилизировался на этом уровне до конца работы. На фоне завершения врабатывания зарегистрировано недостоверное понижение силы инспираторных и экспираторных мышц на 5%, обусловленное двумя причинами, взаимодополняющими одна другую. Первая - это постепенное ухудшение эластичности легких вследствие увеличения их кровенаполнения в связи с непрерывным повышением минутного объема кровообращения. Вторая - постепенный рост вентиляции легких, который обусловливал увеличение работы мышц вдоха и выдоха. Интег-рируясь, обе причины способствовали непрерывному повышению объема работы респираторных мышц, вследствие чего в них развивалось утомление. Однако достоверное понижение (при р = 0,05) силы дыхательных мышц на 11% зарегистрировано только после 9-й мин непрерывной работы, когда испытуемые после стандартной нагрузки продолжали работать с мощностью 250 ±11,3 Вт еще 2 мин и ЧСС при этом оставалась на постоянном уровне - 180 уд/мин. По-видимому, понижение силы респираторных мышц происходило с развитием утомления в ЦНС и на периферии. В первые 10 мин непрерывной работы стабильными оставались ЧСС и мощность нагрузки (см. таблицу), и, следовательно, так же неизменными - ударный объем и сила сердечных сокращений. Вероятно, сила инспираторных и экспираторных мышц продолжала понижаться и далее, до первого снижения мощности. Ее начинали снижать с 11-й мин непрерывной работы в связи с тенденцией ЧСС к превышению заданного ритма. Тенденция же эта возникала в связи с необходимостью компенсации понижения ударного объема [4]. Однако момент достоверного снижения мощности нагрузки, силы сердечных сокращений (на 12,8%) был зарегистрирован только на 14-й мин непрерывной работы при постоянной ЧСС, равной 180 уд/мин. Замеры же силы дыхательных мышц после этого периода работы выявили, что сила мышц вдоха и выдоха по-прежнему оставалась ниже уровня показателей до работы, но уже на 7%, тогда как после 9-й мин непрерывной работы их сила достоверно понижалась на 11%. Следовательно, сила инспираторных и экспираторных мышц после 3 мин снижения мощности нагрузки с 11-й до 14-й мин непрерывной работы восстанавливалась на 4%. После 1 мин отдыха она восстанавливалась до уровня показателей перед стандартной нагрузкой. Частичное восстановление силы респираторных мышц на фоне понижения мощности, по-видимому, обусловлено уменьшением ударного объема (УО) и легочной вентиляции. Ранее нами показано [4], что с уменьшением УО понижается кровоток в малом круге, что ведет к нормализации кровенаполнения и, следовательно, эластичности легких. Вследствие этого, а также с уменьшением вентиляции легких отчасти понижается объем работы дыхательных мышц. Асинхронность в понижении силы дыхательных мышц и силы сердечных сокращений (n=9), M ± m
Примечание. * - достоверно при р = 0,05: ** - достоверно при р < 0,01: (8)* - время непрерывной работы (7 мин стандартная нагрузка + 1 мин работы при постоянной ЧСС, равной 180 уд/мин). Выводы 1. Утомление, развивающееся при длительной работе с постоянной ЧСС, равной 180 уд/мин, проявляется в асинхронном понижении силы сердечных сокращений и силы дыхательных мышц. 2. Сначала понижается сила респираторных мышц, а затем - сила сердечных сокращений. Литература 1. Куракин М.А. Утомление дыхательных мышц при стайерском беге. "Теор. и практ. физ. культ.", 1977, № 2, с. 20-23. 2. Куракин М.А. Физиология утомления стайера //Спорт в современном обществе: Биология, биомеханика, биохимия, медицина, физиология: Матер. Всемирн. научн. конгресса. - М.: ФиС, 1980, с. 131-132. 3. Куракин М.А. Изменение параметров изометрического сокращения мышц при стайерском беге //Тез. XVI Всесоюзн. конф. по физиологии мышечн. деят. М., 1982, с. 103-104. 4. Куракин М.А., Темарцев А.С. Изменение кардио-респираторных параметров при работе на постоянной частоте сердечных сокращений //Физиол. журн. им. Сеченова, 1993, т. 79, № 7, с. 70-73. 5. Фарфель B.C., Куракин М.А. Проявления утомления на стайерских дистанциях в двигательной, сердечной и дыхательной функциях //Тез. докл. научн. конф., посвященной 70-летию со дня рождения чл.-корр. АН ГССР, заслуж. деятеля науки ГССР, докт. биол. наук, проф. С.П. Нарикашвили. Тбилиси, 1976, с. 24-25. Поступила в редакцию 30.11.95
При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!
Реклама:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме