Аналитик Программы для психодиагностики и оценки функционального состояния

Временная организация человека при спортивных нагрузках

Ю.В. Корягина

Сибирский государственный университет физической культуры и спорта

Омск, Россия

Одной из форм отражения времени в биосистеме являются биологические ритмы. Они являются основой временной регуляции всех функций организма, создавая единую временную организацию [7]. В ряде работ показано, что время суток влияет на выполнение двигательных задач разной сложности [23, 24]. По данным спортивных психофизиологов, тренировка в ранние утренние часы дает несколько меньший эффект, чем в середине дня [1], хотя и показано, что суточная динамика работоспособности и психических функций спортсменов обусловлена режимом тренировок [28]. Суточные колебания силы наблюдали многие исследователи. Л.Я. Глыбин (1987) провел исследования внутрисуточной динамики силы обеих рук и установил, что независимо от пола максимальные значения наблюдаются в 5, 12, 16, 20 и 24 часа, а минимальные - в 2, 9, 14, 18 и 22 часа [2]. Н.В. Зимкин (1956) отметил, что при одномоментном измерении силы суточные колебания проявляются весьма отчетливо [5]. При регистрации силы сжатия кистевого динамометра сразу после пробуждения и в период между 12 и 14 часами [26] выявлено, что она утром была в среднем на 7 кг меньше, чем днем. Выносливость ниже ночью, чем днем, хотя имеется значительное число отклонений [5]. Суточный ритм аэробной производительности имеет максимум в дневные часы и минимум в ночные часы. Наибольшая скорость ответной реакции наблюдается в середине дня, наименьшая - во второй половине ночи и рано утром. Ночное повышение латентного времени реакции составляет 14% от наименьшего значения, зарегистрированного в 10-15 ч [17]. Тяжелая физическая нагрузка в раннее утреннее и позднее вечернее время является нежелательной у юных спортсменов [20], а спортивная тренировка во время учебного года приводит к значительным неблагоприятным изменениям циркадианного ритма (ЦР) школьников [14].

Изменениям, происходящим в организме, при адаптации к значительным физическим нагрузкам, посвящено много исследований, проведенных у спортсменов различных специализаций [4, 7]. Среди функциональных законов, являющихся основными для развития человека, F. Lorenz (1925) называет следующий: “Слишком сильная и продолжительная функция ослабляет орган” [30]. Если сравнить спорт с лекарством, то чрезмерные дозы могут привести к заболеванию [25]. Объем и интенсивность тренировочного процесса подходят порой к пределу человеческих возможностей, который легко переступить, а чрезмерной физической нагрузкой следует считать такую, которая превышает “…возможности данного конкретного человека в данный момент” [4].

В связи с чем, представляет определенный интерес выяснение особенностей временной организации человека при различных спортивных нагрузках, а также рассмотрение параметров циркадианных (околосуточных) ритмов (ЦР), характеризующих временную организацию человека, в качестве критериев его адаптоспособности. Целью исследования явилось выявление особенностей временной организации человека при различных спортивных нагрузках. Были исследованы: 1. Хронотипологические особенности у 403 человек: спортсменов подросткового и юношеского возраста, занимающихся видами спорта, направленными на развитие силы и выносливости (пауэрлифтинг и тяжелая атлетика), а также у подростков, не занимающихся спортом, и бывших спортсменов. Хронотип устанавливался с помощью анкеты, основанной на субъективных оценках человеком своего состояния в разное время суток [29]. 2. ЦР физиологических и психологических показателей (частоты сердечных сокращений (ЧСС), частоты дыхания (ЧД), индивидуальной минуты (ИМ), самочувствия, активности и настроения) спортсменов, развивающих силу (пауэрлифтинг – 75 человек) и выносливость (лыжные гонки – 88 человек) при различных объемах тренировочных нагрузок. При изучении ЦР регистрация параметров физиологических и психологических функций организма проводилась трое суток подряд пять раз в течение дня в 7, 11, 15, 19 и 23 часа с отклонением плюс-минус 30 минут, таким образом, получался ряд из 15 наблюдений. 3. ЦР временных и пространственных свойств у 100 человек (15 гиревиков, 15 тяжелоатлетов, 15 легкоатлетов, 20 борцов и 35 лиц, не занимающиеся спортом). Под временными и пространственными свойствами понимаются показатели, характеризующие процессы восприятия времени и пространства у человека, исследованные с помощью разработанной нами компьютерной программы ”Исследователь временных и пространственных свойств человека” (свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2004610221), описанной ранее [12].

Исследование хронотипологических особенностей человека при спортивных нагрузках показало, что аритмичный хронотип чаще встречался среди юношей, развивающих силу, чем среди подростков. При развитии выносливости подобного распределения не наблюдалось. Изучение влияния выполнения различных объемов тренировочных нагрузок на хронотип подростков, развивающих силу и выносливость (рис. 1), показало, что у лыжников по мере увеличения объема нагрузки уменьшается количество аритмиков ближе к “жаворонку” (p<0,005) и увеличивается количество аритмиков (p<0,001). У подростков, развивающих силу, выявлена тенденция к большему числу аритмиков и аритмиков ближе к “сове” и меньшему аритмиков ближе к “жаворонку” среди тех, кто тренировался больше. Исследование распределения хронотипов у юношей и девушек, развивающих силу и выносливость, в зависимости от величины тренировочной нагрузки (рис. 1) не выявило различий среди спортсменов, развивающих силу. У спортсменов, развивающих выносливость, по мере увеличения объема нагрузки снижается количество “жаворонков” (р<0,05), аритмиков ближе к “жаворонку” (р<0,05), аритмиков ближе к “сове” (р<0,05), “сов” и увеличивается количество аритмиков (р<0,05). Следовательно, тренировочная нагрузка оказывала существенное влияние на хронобиологический тип спортсменов. Среди подростков и юношей, развивающих выносливость, с повышением объема нагрузки чаще встречаются аритмики (рис. 1).

Рис.1. Количество аритмиков (в %) у подростков и юношей, развивающих силу и выносливость, в зависимости от объема тренировочной нагрузки (ось X – группы по объему тренировочной нагрузки:

подростки, развивающие силу 1 – 1,9+0,08 т., 2 – 3,25+0,17 т.;

подростки, развивающие выносливость - 3– 3,9+0,19 км, 4 – 7,4+0,17 км, 5 – 12,7+0,69 км;

юноши, развивающие силу - 1– 4,63 + 0,2 т., 2 – 11,7 + 1,6 т.;

юноши, развивающие выносливость -3 – 5,2+0,15 км, 4 – 9,6+0,26 км, 5 –23,2+2,4 км)

Изучение ЦР физиологических и психологических показателей у спортсменов, развивающих силу, в зависимости от объема тренировочной нагрузки показало, что пауэрлифтеры, выполняющие больший объем нагрузок, имели более низкие показатели среднего уровня ЧСС, ЧД, активности (p<0,02) и настроения. У лыжников по мере увеличения объема нагрузки снижается средний уровень ЦР ЧСС (p<0,05), ЧД, ИМ и повышается средний уровень ЦР настроения (p<0,01). Амплитуда разброса ЦР самочувствия, активности (р<0,01) и настроения (р<0,001) также увеличивается с возрастанием объема нагрузки. Следовательно, повышение тренировочной нагрузки у юношей, развивающих силу, сказывается на увеличении амплитуды разброса ЦР психологических показателей, а у юношей, развивающих выносливость, - на увеличении среднего уровня и амплитуды разброса ЦР психологических показателей.

При исследовании ЦР временных и пространственных свойств были получены следующие результаты. Средний уровень и амплитуда разброса ЦР времени реакции были меньше у гиревиков (рис. 2). Длительность (ИМ) меняется в течение суток, причем более четкий ЦР отмечен у хорошо адаптирующихся лиц [11]. Исследования показали меньшие значения среднего уровня ЦР ИМ у тяжелоатлетов и борцов, наиболее близкий к астрономическому времени средний уровень ЦР ИМ у гиревиков, легкоатлетов и лиц, не занимающихся спортом. Амплитуда разброса ЦР ИМ была наименьшей у гиревиков. Гиревики и легкоатлеты имели меньший средний уровень и амплитуду разброса ЦР величин ошибок, допущенных в тестах на узнавание угловой скорости движения и воспроизведение временных интервалов (рис. 3). Средний уровень и амплитуда разброса ЦР величин ошибок, допущенных в тестах на оценивание и отмеривание пространственных величин, были меньше у гиревиков, легкоатлетов и тяжелоатлетов. Данные исследования акрофаз и батифаз ЦР показывают, что акрофазы ЦР у занимающихся легкой атлетикой и гиревым спортом приходились на более раннее время (7 и 11 часов утра), у тяжелоатлетов - на 7 и 11 часов утра, у борцов – на 7 и 15 часов. Батифазы ЦР борцов приходились на 7 и 11 утра, у легкоатлетов - на 19 и у гиревиков - на 23 часа.

Рис.2. Амплитуда разброса ЦР времени реакции у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом (ось y – секунды)

Биологические ритмы расцениваются как способ и мера адаптации [31], поэтому особенности структуры ЦР могут быть использованы как критерии оценки адаптоспособности [13, 15, 18]. Амплитуда ЦР является одним из главнейших показателей изменений временной организации и поэтому имеет исключительно важное значение для оценки состояния человека. С.И. Степанова (1986) показала увеличение амплитуды при первых стадиях стресса [16], В.И. Макаров (1979) – при стрессе, связанном с физической нагрузкой [9]. Феномен изменения амплитуды биоритмов есть явление общебиологическое [21], а Г.Д. Губин с соавторами (1987) полагает, что амплитуду следует рассматривать как показатель здоровья [3].

Рис. 3. Амплитуда разброса ЦР величин ошибок, допущенных в тестах на узнавание скорости движения и воспроизведение временных интервалов у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом (ось y – проценты)

Для суждения о гомеостатических механизмах адаптации человека при спортивной тренировке производилось соотнесение амплитуды со средним уровнем значений ритма (величина “А”) физиологических и психологических показателей, которая в норме должна не превышать 20% [10, 19]. Исследования показали, что величина “А” для физиологических и психологических показателей была выше у спортсменов, выполняющих больший объем нагрузки, что не зависело от вида спорта и свидетельствовало о напряжении гомеостатических механизмов адаптации их организма.

Анализ данных, полученных при исследовании ЦР временных и пространственных свойств спортсменов с позиций эффективности адаптации, расчет величин “А” для данных свойств позволил заключить, что гиревики, чья деятельность связана с развитием силовой выносливости, отличаются наилучшей адаптоспособностью по данным параметров ЦР: акрофазы ЦР приходятся на более раннее время, амплитуда разброса ЦР в оптимальных пределах, лучшие величины среднего уровня ЦР всех исследуемых показателей, что сочетается с хронотипом аритмик, ближе к “жаворонку”. Спортсмены специализаций, где деятельность связана с развитием скоростно–силовых способностей (легкая атлетика, спринт), отличаются более напряженными адаптационными процессами, что выявляется в высоких величинах амплитуд ЦР, но лучшими показателями среднего уровня и акрофаз ЦР, приходящихся на более раннее время. Параметры ЦР тяжелоатлетов и борцов свидетельствуют о нарушении ритмичности (высокие величины среднего уровня и амплитуд ЦР, разброс акрофаз ЦР и их сдвиг на позднее время), что сочетается с хронотипом аритмик, ближе к “сове”. Исследования циркадианной динамики временных и пространственных свойств спортсменов различной квалификации подтвердили полученные данные. Наилучшие показатели отмечались у гиревиков и легкоатлетов высокой квалификации и борцов и тяжелоатлетов низкой квалификации.

Рассматривая тренировочный процесс и рост результативности и спортивной квалификации как процесс долговременной адаптации к специфическим физическим нагрузкам, сопровождаемой положительными и отрицательными эффектами, можно заключить о разнице в протекании физиологических реакций при адаптации к различным видам спорта, проявляющихся в хронобиологических показателях (параметрах ЦР, хронотипе).

Выводы

1. Занятия спортом изменяют временную организацию человека, что отражается на хронотипологических особенностях, параметрах ЦР физиологических и психологических показателей, а также ЦР временных и пространственных свойств. Повышение тренировочной нагрузки сказывается прежде всего на увеличении среднего уровня и амплитуды разброса ЦР психологических показателей, увеличении количества аритмиков.

2. Циркадианную динамику временных и пространственных свойств, а также физиологических и психологических показателей человека можно использовать в качестве критериев адаптоспособности спортсменов. К хронобиологическим критериям положительных адаптационных эффектов можно отнести низкие величины среднего уровня, амплитуд ЦР показателей, характеризующих наиболее значимые функциональные способности в данном виде спорта, а также сдвиг акрофаз ЦР этих показателей на более раннее время.

3. Выявленная циркадианная динамика временных и пространственных свойств, свидетельствует о наличии взаимосвязи данных свойств с временной организацией человека. Временная организация временных и пространственных свойств имеет особенности, зависящие от характера спортивной деятельности.

Результаты работы дополняют данные по хронобиологии и спортивной физиологии. Особенности временной организации рекомендуется использовать в спортивной практике в качестве критериев функционального состояния и адаптоспособности.

Библиографический список

1. Агаджанян, Н.А., Шабатура Н.Н. Биоритмы, спорт, здоровье / Н.А. Агаджанян, Н.Н. Шабатура - М: Физкультура и спорт, 1989. – 208 с.

2. Глыбин, Л.Я. Внутрисуточная цикличность проявления некоторых заболеваний. Монография / Л.Я. Глыбин. - Владивосток: Издательство Дальневосточного университета, 1987. - 188 с.

3. Губин, Г.Д. Исследование изменений циркадианных биоритмов в онтогенезе животных и человека / Г.Д. Губин, А.М. Дуров, О.А. Воронов, Ф.И. Комаров // Журнал эволюц. биохимии и физиол. – 1987. – Т. 23, № 5. – С.629-634.

4. Дембо, А.Г. Актуальные проблемы современной спортивной медицины / А.Г. Дембо –М.: Физкультура и спорт, 1980. – 296 с.

5. Зимкин, Н.В. Физиологическая характеристика силы, быстроты и выносливости / Н.В. Зимкин - М.: Физкультура и спорт, 1956, 205 с.

6. Зубанов, В.П. Ансамбль циркадных ритмов и эффективность тренировочных занятий, проводимых в разное время суток / В.П. Зубанов, М.П. Мошкин, С.И. Петухов // Теория и практика физической культуры. - 1982.- № 7. - С. 26-27.

7. Комаров, Ф.И. Состояние и проблемы отечественной хрономедицины / Ф.И. Комаров // Проблемы хронобиологии. – 1990. – Т. 1, № 1 – 2. – С. 18 – 26.

8. Корягина, Ю.В. Хронобиологическая характеристика подростков, юношей и девушек, развивающих силу и выносливость: Автореф. дисс. на соискание уч. степени канд. биол. наук. / Ю.В. Корягина – Омск, 2000. – 22 с.

9. Макаров, В.И. Механизмы приспособительной перестройки циркадианных ритмов / В.И. Макаров // Проблемы временной организации живых систем. – М.: Наука, 1979. – С. 70-74.

10. Моисеева, Н.И. Биоритмологические критерии неспецифической адаптоспособности / Н.И. Моисеева // Физиология человека. – 1982. – Т. 8, № 6. – С. 1000-1005.

11. Моисеева, Н.И. Восприятие времени человеком и его роль в спортивной деятельности / Н.И. Моисеева, Н.И. Караулова, С.В. Панюшкина, А.Н. Петров – Ташкент: Медицина, 1985. – 158 с.

12. Нопин, С.В. Разработка программного обеспечения для проведения исследований спортивных способностей (на примере компьютерной программы “Исследователь временных и пространственных свойств человека”) / С.В. Нопин, Ю.В. Корягина // Омский научный вестник. - №4(25). – 2003. – С.196-197.

13. Попова, Е.Ю. Индивидуальные биоритмологические особенности как фактор адаптации студентов к учебной деятельности / Е.Ю. Попова, О.Л. Тарасова, Э.М. Казин // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - Т. 90, №8. Ч.2. – 2004. - С. 226-227.

14. Рубанович, В.Б. Сезонные изменения циркадной организации физиологических функций школьников 10 – 11 лет с разным уровнем двигательной активности / В.Б. Рубанович // Проблемы развития физической культуры и спорта в условиях Сибири и Крайнего Севера: сборник научных статей.- Омск: СибГАФК, 1995.- С. 41-42.

15. Селиверстова, Г.П. Циркадианные ритмы в оценке адаптационных возможностей студентов / Г.П. Селиверстова, С.Г. Махнева // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - Т. 90, №8. Ч.2. – 2004. - С. 235-236.

16. Степанова, С.И. Биоритмологические аспекты проблемы адаптации / С.И. Степанова - М.: Наука, 1986.- 224 с.

17. Степанова, С.И. Циркадианные вариации психической работоспособности / С.И. Степанова // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – Т. 90, № 8. Ч.1. – 2004. – С. 22.

18. Тагаева, И.Р. Хронодиагностика и хронопрофилактика хронической почечной недостаточности / И.Р. Тагаева, Н.О. Хубецова, С.Г. Пашаян, С.Р. Тагаева // Научные труды I Съезда физиологов СНГ. – Под ред. Р.И. Сепиашвили. – т.2. – М.: Медицина-Здоровье, 2005. – С.177.

19. Тристан, В.Г. Двигательная активность, временная регуляция жизнедеятельности и уровень здоровья человека / В.Г. Тристан - Омск: ОГИФК, 1994. –144 с.

20. Чибисов, С.М. Суточные колебания некоторых показателей состояния сердечно-сосудистой системы и электрических характеристик кожи у юных спортсменов, занимающихся академической греблей / С.М. Чибисов, О.А. Шевелев, Е.В. Циварева // Физиология человека. – 1983. – Т. 9, № 5. – С. 762-766.

21. Чибисов, С.М. Изменчивость амплитуды биологического ритма / С.М. Чибисов, Э.С. Матыев, Г.М. Дрогова // Здравоохранение Киргизии. – 1991. - № 2. – С. 23-26.

22. Шапошникова, В.И. Биоритмы - часы здоровья / В.И. Шапошникова–М.: Советский спорт, 1991. - 63 с.

23. Atkinson, G. Circadian variations in sports performance / G. Atkinsom // Sports Med. – 1996. - Vol. 21, № 4. – P. 292-312.

24. (Colquhoun P.) Колькюхунь, П. Ритмы работоспособности / П. Колькюхунь // Биологические ритмы. В двух томах. Т. 1. Пер. с англ./ Под ред. Ю. Ашоффа. – М.: Мир, 1984. – С. 389-406.

25. (Deuzer E.) Дойзер, Э. Здоровье спортсмена / Э. Дойзер – М.: Физкультура и спорт, 1980. – 137 с.

26. Jeaneret, P.R. Strength of grip on arousal from full nights sleep / P.R. Jeaneret, W.B. Webb // Percept and Motor Skills, 1963, Vol. 3. -Р. 759-761.

27. Hill, P.W. Temporal specificity in adaptations to high-intensity exercise training / P.W. Hill // Med. Sci. Sports Exerc. – 1998. - Vol. 30, № 3. -P. 450-455.

28. Mrosovsky, N. Locomotor activity and non-photic influence on circadian clocks / N. Mrosovsky // Biol Rev Camb Philos Soc. – 1996. - Vol. 71, № 3. – P. 343-372.

29. Ostberg, O. Circadian Rhythms of Food Intake and Oral Temperature in “Morning” and “Evening” Groups of Individuals / O. Ostberg // Ergonomics. –1973. –Vol. 16, № 2. - P. 203-209.

30. (Lorenz F.) Лорентс, Ф. Гигиена спорта / Ф. Лорентс– М. –Л.: Государственное издательство, 1925. – 166 с.

31. Samis, H.V. Introduction / H.V. Samis // Aging and biological rhythms. Advan. Exper. Med. Biol. – New York & London: Plenum Press. – 1978. – Vol. 108. - P. 1-4.

Реферат

В статье представлены экспериментальные данные, подтверждающие влияние занятий спортом на временную организацию человека, что отражается на хронотипологических особенностях, параметрах циркадианных ритмов физиологических и психологических показателей, а также циркадианных ритмов временных и пространственных свойств. Исходя из результатов исследований, предлагаются хронобиологические критерии функционального состояния и адаптоспособности спортсменов. Ил.3 .Библ.31.

Temporary organization of the man at sports loadings

Yu. V. Koryagina, Siberian state university of physical education and sport

In article the experimental data confirming influence of employment by sports on temporary organization of the man are submitted that is reflected on chronobiologiсal features, parameters circadian of rhythms of physiological and psychological parameters, and also circadian of rhythms of temporary and spatial properties. Proceeding from results of researches, are offered chronobiologiсal criterion of a functional condition and efficiency of adaptation of the sportsmen.