Критерии и предикторы эффективности тренировок спортсменов-пловцов высшей квалификации в условиях среднегорья

Полный текст

Введение После XIX Олимпийских игр в Мехико тренировка в условиях среднегорья прочно вошла в систему подготовки спортсменов различных специализаций. Она проводится в ходе подготовки ко всем крупным стартам (чемпионат России, чемпионат Европы и мира, а также к Олимпийским Играм). Тренировки в условиях среднегорья проводят не только пловцы, но и, тяжелоатлеты, велосипедисты, штангисты, легкоатлеты и борцы. Считается доказанным, что данные тренировки приводят к повышению уровня функционального состояния и спортивного результата при последующем выступлении в равнинных условиях, если, учебно-тренировочные мероприятия в условиях среднегорья заканчивают за сорок дней до начала соревнований (в циклических видах спорта) [1]. В литературе содержится множество данных об эффективности подготовки спортсменов в горах и положительной динамике уровня функциональных резервов организма в результате тренировочного процесса, проведенного в условиях среднегорья [1]. Регулярное использование среднегорья для повышения спортивного результата у пловцов в России началось с 1970 года. С учетом принятого расписания крупных международных соревнований, как правило, первый выезд в Цахкадзор (Армения) обычно проходит в конце сентября, второй - в феврале, третий - в мае. В настоящий момент используется схема пребывания в условиях среднегорья в течение 21 дня. Данный вариант характеризуется щадящим режимом тренировки в фазе острой акклиматизации (3-7 дней) и постепенным повышением интенсивности тренировочных нагрузок в следующем периоде (до уровня порога анаэробного обмена). В конце сбора тренировка проходит при нагрузках в зоне максимального потребления кислорода, с постепенным увеличением объема плавания [2]. В системе медицинского обеспечения тренировочного процесса в условиях среднегорья особую роль играет правильность питания. Его общие принципы сводятся к использованию высококалорийных диет, продуктов с хорошей усвояемостью, с повышенным содержанием белков и биоактивных минералов при увеличенном объеме потребляемой жидкости в период после прохождения этапа острой адаптации [3]. В условиях сбора в г.Цахкадзор (Армения) особое внимание уделяется применению напитков, приготовленных на основе питательных смесей (белково-минеральных и углеводосодержащих) которые дополняются использованием БАД, являющихся компактным источником энергии и других важных биологически активных веществ [4]. Также стоит отметить роль используемых в питании спортсменов незаменимых аминокислот лейцин, изолейцин, валин, способствующих улучшению выносливости и ускорению регенерации мышечной ткани, гепатопротекторов и витаминов [5, 6]. В последние годы в восстановительной и спортивной медицине большое внимание уделяется индивидуальному подходу к применению различных медицинских технологий, используемых с целью повышения функциональных возможностей организма при оздоровлении лиц групп риска и медицинской реабилитации [7, 8, 9, 10, 11]. В данной работе, принципы персонализации программ восстановительной медицины использованы с целью повышения эффективности тренировочного процесса подготовки спортсменов-пловцов высшей квалификации в условиях среднегорья. Цель исследования Изучить критерии и предикторы эффективности тренировок спортсменов-пловцов высшей квалификации в условиях среднегорья. Материалы и методы Настоящее исследование проведено с участием 21 спортсмена-пловца высшей квалификации, в возрасте от 17 до 26 лет, проходивших периодическое обследование во время тренировочного сбора в условиях среднегорья (г. Цахкадзор, Армения, высота 1792 метра над уровнем моря) в феврале месяце на этапе подготовки к чемпионату России и отбору на чемпионат мира. В течение всего сбора спортсмены принимали различные медикаменты и биологически активные добавки, что являлось базовой программой: Витрум Суперстресс (поливитамины и минералы), BCAA Amino Vital AJINOMOTO (лейцин, изолейцин, валин), ZMA Optinum Nutrition (цинк, магний, витамин А), Омега – 3 (полиненасыщенные жирные кислоты), Гепабене (гепатопротектор), Sponser Recovery Shake (белковый напиток), Sponser Isotonic (углеводный напиток), Экдистен (препарат корневища левзеи). При необходимости корректировки функционального состояния применялись дополнительно Гептрал (гепатопротектор), Мексидол (антигипоксант и антиоксидант), Семакс (нейропептидный препарат со свойствами антигипоксанта и антиоксиданта), Мексикор (антигипоксант и антиоксидант). Дозировки препаратов были индивидуальными в зависимости от массы тела и интенсивности тренировок. Обследование проводилось всем спортсменам в начале, середине и конце сбора. Газоанализ выдыхаемого воздуха у каждого спортсмена проводился 2 раза (в конце первой недели и в течение третьей недели). Исследования выполнены с использованием портативного мобильного комплекса MetaMax 3B фирмы CORTEX (Германия). Нагрузочное тестирование с использованием газоанализа проводилось в бассейне на фоне ступенчатого теста с постепенным увеличением скорости плавания на дистанции 200 метров. Отдых между заплывами составлял 45 секунд. Заканчивался тест при достижении респираторного индекса (R-R интервал) равного 1,0 (количество потребляемого кислорода равнялось количеству выделяемого углекислого газа), т.е. при достижении порога анаэробного обмена (ПАНО). Также определялись биохимические показатели крови и проводился биоимпедансный анализ оценки водных секторов организма (анализ структуры тела, в т.ч. активной клеточной массы, включающая в себя массу мышц, внутренних органов и нервных клеток; параллельно определялся фазовый угол, который отражает уровень общей работоспособности и интенсивности обмена веществ) с помощью «АВС-01 МЕДАСС» с базовой программой оценки состава тела АВС-0362 в начале, середине и конце сбора, преимущественно на следующий день после теста. Биохимические анализ крови (АСТ, АЛТ, КФК, кортизол, гемоглобин, железо) проводился с использованием фотометра Bio Systems BTS-350 (Испания). Статистическая обработка данных производилась при помощи пакета прикладных программ SPSS 19. Количественные признаки с распределениями, отличными от нормального закона, описывались медианами (Me) и квартилями (нижним, Q1, и верхним, Q3) в формате Me [Q1; Q3]. Для сравнения связанных групп (анализ динамики) применялся метод Вилкоксона. При решении диагностической задачи по разделению групп с различной степенью эффективности проведения тренировочного процесса в условиях среднегорья использовались корреляционный и дискриминантный анализы. Результаты и их обсуждение Для оценки эффективности медико-биологического обеспечения при тренировке в условиях среднегорья сравнивали уровень глюкозы и кортизола, данные КФК, АСТ и АЛТ, а также потребление кислорода, время проплывания 200 метров в начале и в конце сборов (Таблица 1). Таблица 1. Динамика показателей у спортсменов в ходе тренировки в условиях среднегорья Показатели Тренировка в условиях среднегорья (n=21) В начале В конце Фазовый угол (град) 7,23 [6,83:7,65] 7,46 [7,2:7,93]* Глюкоза (ммоль/л) 4,3 [4,1:4,49] 4,5 [4,39:4,75]* Кортизол (нмоль/л) 543 [480:517] 733 [661:814]* Потребление кислорода (л/мин) 3,54 [2,68:3,78] 3,79 [2,94:4,01]* Время проплывания 200 м (своим ведущим стилем в зоне ПАНО) 144 [138,8:165,3] 137 [135:139]* Примечание: сравнение двух связанных выборок (до и после лечения) проведено по критерию Вилкокосона, *p<0,05. Данные представлены в виде медианы (Me) и квартилями (нижним, Q1, и верхним, Q3) Как видно из таблицы 1, в ходе сбора количественно увеличился фазовый угол, что показывает повышение работоспособности к концу сбора на фоне повышенных физических нагрузок. Уровень глюкозы умеренно увеличился или, как у некоторых пловцов, остался без изменения, что говорит об адекватной реакции показателей углеводного обмена в организме у спортсменов на предъявляемые нагрузки, в т.ч. в период постнагрузочного восстановления. Также отмечается существенной повышение уровня кортизола, которое, в среднем, едва не переходит верхние границы нормы. Данный показатель говорит о значительном, хотя и также адекватном напряжении гормональных механизмов выполнения повышенных физических нагрузок. Увеличение потребления кислорода наряду с улучшением результата проплывания дистанции в зоне ПАНО в конце сбора, свидетельствует об эффективности тренировочного процесса в данных условиях [1]. В целом, динамика вышеуказанных показателей свидетельствует о высокой эффективности медико-биологического обеспечения при тренировке в условиях среднегорья. Кроме этого, при этом доказана эффективность применения индивидуальных программ коррекции функционального состояния спортсменов при данном виде тренировки в условиях естественной гипоксии, которая заключается в поэтапном повышении нагрузок к третьей неделе пребывания в горах и тренировках на уровне ПАНО [12]. В качестве дополнительных критериев оценки и прогноза эффективности тренировочного процесса в начале и в конце сборов были также исследованы следующие показатели: активная клеточная масса, содержание гемоглобина, активность АЛТ, АСТ, КФК в плазме крови. Таблица 2. Динамика исследованных показателей у спортсменов-пловцов после тренировок в условиях среднегорья при использовании индивидуальных программ коррекции функционального состояния Показатели Тренировка в условиях среднегорья (n=21) В начале В конце Активная клеточная масса (кг) 37,1 [26,6:40,3] 38,4 [27,5:40,5]* Гемоглобин (г/л) 143 [131:159] 151 [147:164,5]* АЛТ (Ед) 19 [16:30] 27 [23:31]* АСТ (Ед) 32 [28,5:37,5] 38 [33:40]* КФК (Ед) 202 [149,5:393] 150 [127:257]* Примечание: сравнение двух связанных выборок (до и после лечения) проведено по критерию Вилкокосона, *p<0,05. Данные представлены в виде медианы (Me) и квартилями (нижним, Q1, и верхним, Q3) В результате выполненных исследований у спортсменов к концу тренировочного цикла в условиях среднегорья отмечено повышение уровня активной клеточной массы, что, вероятно, было связано с увеличением мышечной массы и может свидетельствовать о сбалансированном питании (с учетом применения биологически-активных добавок к пище). Повышение уровня гемоглобина, что прямо пропорционально отражало уровень адаптации организма к физическим нагрузкам в условиях гипоксии [2]. Показатели активности КФК, АСТ, АЛТ находились в пределах нормы, что также свидетельствовало о высокой степени адаптации спортсменов к физическим нагрузкам [13, 14]. Потребление кислорода и время проплывания отрезков длиной 200 метров также имеют положительную динамику при тренировке в условиях среднегорья, а их показатели могут быть использованы как критерии эффективности тренировок при определении предикторов успешности тренировочного процесса и использованных при этом средств коррекции функционального состояния спортсменов. Данное исследование выполнено путем корреляционного анализа, в ходе которого определялась взаимосвязь между данными фонового обследования спортсменов и показателями эффективности тренировок и рассчитывался коэффициент корреляции по Спирмену. В итоге получено, что динамика потребление кислорода к концу тренировочного сбора взаимосвязана с динамикой содержания железа в крови и активной клеточной массы (r= -0,542, p<0,01 и r= 0,818, p<0,01). Благодаря проведенному математическому анализу данных, было доказано, что наиболее информативными показателями для прогноза эффективности тренировок является следующая совокупность: уровень железа в крови и активная клеточная масса. Соответственно, стало возможным решение диагностической задачи по разделению спортсменов с различной степенью эффективности проведения тренировочного процесса в условиях среднегорья с использованием индивидуальных корригирующих программ. Для решения диагностической задачи использовался дискриминантный анализ. В начале анализа мы рассчитывали собственное значение дискриминатной функции. В общем случае большие значения указывают на высокую точность подобранной дискриминантной функции. В нашем случае мы получили, что функция подобрана точно, об этом свидетельствуют собственные значения функции, представленные в таблице 3. Таблица 3. Собственные значения дискриминантной функции. Функция Собственное значение % объясненной дисперсии Кумулятивный % Каноническая корреляция 1 0,601 95,8 95,8 0,613 2 0,027 4,2 100,0 0,161 Для определения (тестирования) уровня соблюдения общего дискриминантного критерия, то есть условия максимально четкого разграничения групп исследуемых элементов, использовался критерий лямбда Вилкса. В нашем случае статистическая значимость (p < 0,01) указывает на существенные различия между средними значениями дискриминантных функций в двух исследуемых группах зависимой переменной. Таблица 4. Лямбда Вилкса Тест функции Лямбда Уилкса Хи - квадрат df Значимость 1 0,625 8,456 2 0,015 Для решения диагностической задачи были рассчитаны (см. таблицу 5) и использованы дискриминантные функции F1 и F2, имеющие суммарный вклад в дисперсию анализируемых показателей 100%. При этом дискриминантные функции имеют вид: F1 = 4,910* Fe + 2,211*АктКлМасса– 101,162 F2 = 5,414*Fe+ 2,494* АктКлМасса – 124,961 Таблица 5. Коэффициенты классифицирующей функции Функции 1,00 2,00 Fe 4,910 5,414 Активная клеточная масса 2,211 2,494 (Константа) -101,162 -124,961 Проведение внутригрупповых ковариаций и корреляций показателей между собой показало, что переменные слабо коррелируют (r = - 0,310), т.е. каждая из них в отдельности несет свою информацию об эффективности лечения. При классификации результатов получено, что 81,0% значений распределены, верно, что еще раз подтверждает возможность использования полученной математической модели в качестве инструмента определения предикторов и показателей эффективности. Полученные результаты дискриминантного анализа, позволяют решить диагностическую задачу по разделению пациентов с различной степенью эффективности тренировочного процесса. Рисунок 1. Области вероятного распределения координат спортсменов с различной эффективностью тренировочного процесса в условиях среднегорья с медико-биологическим обеспечением. F2 8 4 0 1 -4 1-вероятная область координат спортсменов с улучшением показателей. 2-вероятная область координат спортсменов с незначительным улучшением показателей 3-вероятная область координат спортсменов у которых показатели остались без изменений или ухудшились. В дальнейшем полученная диагностическая модель может уточняться по мере накопления базы данных и коррекции базы знаний. Выводы В настоящее время очевидна необходимость мониторинга оценки эффективности коррекции показателей функционального состояния спортсмена в период проведения учебно-тренировочного мероприятия. Положительная динамика критериев эффективности тренировочного процесса спортсменов – пловцов в условиях среднегорья позволила определить и рассчитать предикторы эффективности использования индивидуальных программ тренировок. Так в ходе тренировочного процесса наблюдалось увеличение фазового угла, что показывает повышение работоспособности к концу сбора на фоне повышенных физических нагрузок. Повышение уровня гемоглобина, активной клеточной массы, потребления кислорода совместно с улучшением результата проплывания дистанции в зоне ПАНО в конце сбора, говорит об эффективности тренировочного процесса, высоком уровне адаптации и правильно сбалансированном питании (с учетом примененных биологически - активных добавок к пище). Существенное повышение уровня кортизола, которое не переходит верхние границы нормы, а также предельно нормальные значения КФК, АСТ, АЛТ свидетельствуют о высокой адаптации спортсменов к нагрузкам Проведение корреляционного и дискриминантного анализа, с целью решения диагностической задачи по определению лиц с различной степенью эффективности применения разработанной методики показали, что в качестве предикторов эффективности тренировок и их медико-биологического обеспечения могут быть использованы полученные в ходе исследования дискриминантные функции, отражающие совокупность показателей активной клеточной массы и содержания железа в плазме крови.

Об авторах

Иван Иванович Амбражук

ФГБУЗ «Центр спортивной медицины» ФМБА России

Email: ambrazhuk-ivan@yandex.ru
старший врач по спортивной медицине

Максим Юрьевич Яковлев

ФГБУ «Российский научный центр медицинской реабилитации и курортологии» МЗ РФ

Email: masdat@mail.ru
научный сотрудник

Список литературы

Дополнительные файлы