Известно, что соревновательная деятельность вызывает в организме наибольшее напряжение функциональных систем, в том числе и системы кислородного обеспечения организма, которая в значительной степени определяется и лимитируются его кислородтранспортными возможностями, которые в значительной степени определяются кислородной емкостью крови. Как известно, кислородная емкость крови почти исключительно определяется содержанием в крови гемоглобина [2, 4, 5]. Неотъемлемой частью гемоглобина является железо. По данным отечественных и зарубежных специалистов, нарушения обмена железа главным образом дефицитного характера наиболее широко распространены у атлетов, специализирующихся в видах спорта, требующих преимущественного проявления выносливости, с длительными аэробными и аэробно-анаэробными нагрузками [1].
Гемоглобин представляет собой составную часть крови, определяющую ее способность транспортировать кислород и тем самым влиять на спортивную работоспособность [2]. Уменьшение уровня гемоглобина в крови может свидетельствовать о снижении работоспособности. Уровень гемоглобина в крови спортсменов, тренирующихся в видах спорта с проявлением выносливости, является показателем устойчивости организма и степени адаптации к нагрузкам. Одним из средств оптимизации восстановительных процессов является применение биологически активных веществ, в частности, продуктов пчеловодства (мед, цветочная пыльца, перга, маточное молочко). Именно перга представляет наибольший интерес. Перга содержит природный концентрат биологически активных соединений, белков, макро- и микроэлементов, а также аминокислоты [6]. Содержание в перге (3–4 г), кроме выше указанного, суточной дозы железа и витамина В12 определило направление исследования, а именно, влияние пчелиной перги на обмен железа и гемоглобина и как следствие на функциональное состояние дыхательной системы и физическую работоспособность.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в соревновательном и восстановительном периодах годичного цикла тренировки. В эксперименте принимали участие 53 спортсмена в возрасте 12–13 лет, специализирующихся в легкой атлетике. Испытуемые были разделены на две группы: экспериментальную (ЭГ, n = 25) и контрольную (КГ, n = 28). Экспериментальная группа принимала пергу пчел (в дозе 4 г) в течение месяца, контрольная группа ничего не принимала. В начале и конце соревновательного и восстановительного периодов в крови определяли содержание эритроцитов и железа фотометрическим методом с использованием наборов реактивов «Ольвекс диагностикум» и гемоглобина цианметгемоглобиновым методом. Контроль уровня физической работоспособности осуществлялся по тесту PWC170, аэробной производительности методом непрямого определения максимального потребления кислорода (МПК) [2]. Регистрацию основных параметров внешнего дыхания: частоты дыхания (ЧД), дыхательного обьема (ДО), минутного обьема дыхания (МОД) производили посредством комбинированного прибора «Ergo-oxyscreen (Jaeger)».
Измерение жизненной емкости легких (ЖЕЛ) выполняли на электронном спирометре Spirosift-3000 (Fukuda) со стандартной регистрацией показателей.
Результаты исследований обрабатывали статистически с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Анализ полученных результатов показал, что у всех испытуемых после соревновательного периода было отмечено снижение показателей, характеризующих физическую работоспособность (абсолютных и относительных PWC170) и аэробную производительность организма (абсолютные и относительные показатели МПК) (табл. 1).
Таблица 1
Динамика физической работоспособности, аэробной производительности и показателей дыхательной системы юных спортсменов в соревновательном периоде
|
№ п/п |
Показатели |
Группы |
Соревновательный период |
||
|
Этапы обследования |
|||||
|
Начальный |
Конечный |
T, Ρ |
|||
|
1. |
PWC170, кгм/мин |
ЭГ |
824,4 ± 12,2 |
754,1 ± 15,4 |
T = 3,22; Ρ < 0,01 |
|
КГ |
789,9 ± 12,3 |
724,2 ± 13,7 |
T = 3,46; Ρ < 0,01 |
||
|
2. |
PWC170, кгм/мин/кг |
ЭГ |
15,2 ± 03,4 |
14,1 ± 0,31 |
T = 2,29; Ρ < 0,01 |
|
КГ |
14,9 ± 0,27 |
14,0 ± 0,35 |
T = 2,27; Ρ < 0,01 |
||
|
3. |
МПК, л/мин |
ЭГ |
2,81 ± 0,05 |
2,62 ± 0,04 |
T = 2,67; Ρ < 0,01 |
|
КГ |
2,80 ± 0,04 |
2,64 ± 0,06 |
T = 2,67; Ρ < 0,01 |
||
|
4. |
МПК, мл/мин/кг |
ЭГ |
53,40 ± 1,26 |
49,80 ± 1,65 |
T = 2,98; Ρ < 0,01 |
|
КГ |
52,86 ± 1,35 |
48,98 ± 1,46 |
T = 2,0; Ρ < 0,01 |
||
|
5. |
ЧД, циклов в 1мин |
ЭГ |
20,1 ± 0,5 |
20,9 ± 0,45 |
T = 1,13;Ρ > 0,05 |
|
КГ |
18,7 ± 0,82 |
19,6 ± 0,57 |
T = 0,91; Ρ > 0,05 |
||
|
6. |
ЖЕЛ выд., л |
ЭГ |
2,49 ± 0,12 |
1,98 ± 0,13 |
T = 2,83; Ρ < 0,01 |
|
КГ |
2,3 ± 0,10 |
1,75 ± 0 ,16 |
T = 2,67; Ρ < 0,01 |
||
|
7. |
ДО, л |
ЭГ |
0,50 ± 0,02 |
0,47 ± 0,04 |
T = 1,16; Ρ > 0,05 |
|
КГ |
0,49 ± 0,01 |
0,46 ± 0,02 |
T = 1,43; Ρ > 0,05 |
||
|
8. |
МОД, л |
ЭГ |
10,0 ± 0,09 |
10,5 ± 0,14 |
T = 1,33; Ρ > 0,01 |
|
КГ |
9,56 ± 0,11 |
10,1 ± 0,13 |
T = 1,11; Ρ > 0,05 |
||
|
9. |
Проба Штанге |
ЭГ |
60,2 ± 2,82 |
47,7 ± 2,63 |
T = 3,14; Ρ < 0,05 |
|
КГ |
57,6 ± 2,86 |
44,72 ± 2,11 |
T = 3,18; Ρ < 0,01 |
||
|
10 |
Проба Генчи |
ЭГ |
47,6 ± 2,12 |
37,1 ± 2,87 |
T = 2,35; Ρ < 0,01 |
|
КГ |
45,9 ± 2,65 |
33,16 ± 2,16 |
T = 3,11; Ρ < 0,01 |
||
Так, абсолютный показатель PWC170 уменьшился на 8,4 % (Ρ < 0,01), относительный PWC170 на 6,6 % (Ρ < 0,01), МПК − на 6,3 % (Ρ < 0,01), относительное МПК − на 7,0 % (Ρ < 0,01), что свидетельствует об ухудшении функционального состояния юных спортсменов. Некоторые показатели системы дыхания также имели отрицательную динамику. Так, частота дыхательных циклов (ЧД) недостоверно увеличилась в среднем на 4,2 %. ЖЕЛ уменьшилась в среднем на 22,2 % (Ρ < 0,01), дыхательный объем (ДО) недостоверно на 6,1 %. Минутный объем дыхания (МОД) вырос на 5,1 % (Ρ > 0,05). Параметры дыхания, характеризующие гипоксическую устойчивость, имели наибольший процент изменений. Так, задержка дыхания на вдохе (проба Штанге) уменьшилась по сравнению с началом соревновательного периода на 21,6 % (Ρ < 0,01), задержка дыхания на выдохе (проба Генчи) на 24,9 % (Ρ < 0,05) соответственно. В конце восстановительного периода у испытуемых обеих групп было отмечено повышение показателей PWC170 и МПК, однако у спортсменов, принимающих пчелиную пергу, эти показатели имели более высокие значения (табл. 2).
Таблица 2
Динамика физической работоспособности, аэробной производительности и показателей дыхательной системы юных спортсменов после приема пчелиной перги
|
№ п/п |
Показатели |
Группы |
Восстановительный период |
||
|
Этапы обследования |
|||||
|
Начальный |
Конечный |
T, Ρ |
|||
|
1. |
PWC170, кгм/мин |
ЭГ |
759,1 ± 15,4 |
832,2 ± 15,6 |
T = 3,33; Ρ < 0,001 |
|
КГ |
744,2 ± 13,7 |
767,7 ± 11,2 |
T = 1,32; Ρ > 0,05 |
||
|
2. |
PWC170,кгм/мин/кг |
ЭГ |
14,4 ± 0,31 |
15,4 ± 0,40 |
T = 2,0; Ρ < 0,05 |
|
КГ |
14,1 ± 035 |
14,7 ± 0,43 |
T = 1,09; Ρ > 0,05 |
||
|
3. |
МПК, л/мин |
ЭГ |
2,65 ± 0,07 |
2,82 ± 0,06 |
T = 1,85; Ρ > 0,05 |
|
КГ |
2,64 ± 0,06 |
2,74 ± 0,04 |
T = 1,38; Ρ > 0,05 |
||
|
4. |
МПК, мл/мин/кг |
ЭГ |
49,77 ± 1,25 |
53,76 ± 1,26 |
T = 2,25; Ρ < 0,05 |
|
КГ |
48,78 ± 1,36 |
51,63 ± 1,28 |
T = 1,52; Ρ > 0,05 |
||
|
5. |
ЧД, циклов в 1мин |
ЭГ |
20,7 ± 0,65 |
19,8 ± 0,39 |
T = 1,18; Ρ > 0,05 |
|
КГ |
19,2 ± 0,73 |
18,4 ± 0,39 |
T = 0,96; Ρ > 0,05 |
||
|
6. |
ЖЕЛ выд, л |
ЭГ |
2,0 ± 0,11 |
2,53 ± 0,13 |
T = 2,35; Ρ < 0,05 |
|
КГ |
1,72 ± 0,12 |
2,20 ± 0,13 |
T = 2,08; Ρ < 0,05 |
||
|
7. |
ДО, л |
ЭГ |
0,50 ± 0,03 |
0,53 ± 0,02 |
T = 0,71; Ρ > 0,05 |
|
КГ |
0,45 ± 0,01 |
0,39 ± 0,03 |
T = 2,2; Ρ < 0,05 |
||
|
8. |
МОД ,л |
ЭГ |
10,3 ± 0,25 |
9,42 ± 0,35 |
T = 2,09; Ρ < 0,05 |
|
КГ |
10,0 ± 0,36 |
9,87 ± 0,41 |
T = 0,25; Ρ > 0,05 |
||
|
9. |
Проба Штанге |
ЭГ |
47,0 ± 2,54 |
80,5 ± 1,85 |
T = 9,33; Ρ < 0,001 |
|
КГ |
44,63 ± 1,98 |
35,6 ± 2,06 |
T = 2,85; Ρ < 0,01 |
||
|
10 |
Проба Генчи |
ЭГ |
37,14 ± 2,97 |
69,8 ± 3,13 |
T = 7,37 Ρ < 0,001 |
|
КГ |
32,12 ± 1,98 |
40,5 ± 2,09 |
T = 2,83; Ρ < 0,01 |
||
Показатели PWC170 абсолютные и относительные у спортсменов экспериментальной группы возросли на 8,8 % (Ρ < 0,01) и 6,5 % (Ρ < 0,05) соответственно. У спортсменов контрольной группы эти показатели недостоверно увеличились на 3,1 и 4,1 %. Абсолютные и относительные показатели аэробной производительности у спортсменов, принимающих пчелиную пергу, возросли на 6,0 % (Ρ < 0,05) и 7,4 % (Ρ < 0,05), у спортсменов контрольной группы на 3,6 и 5,5 % (Ρ < 0,05) соответственно. ЖЕЛ увеличилась у обеих групп испытуемых, у спортсменов экспериментальной группы на 20,9 % (Ρ < 0,05), контрольной – 21,8 % (Ρ < 0,05). ДО недостоверно увеличился у испытуемых экспериментальной группы на 5,7 %, у спортсменов контрольной группы этот показатель уменьшился на 13,5 % (Ρ < 0,05). МОД у спортсменов контрольной группы снизился на 8,5 % (Ρ < 0,05), в то время как в контрольной группе спортсменов этот показатель практически не изменился. У спортсменов контрольной группы существенно возросли показатели задержки дыхания на вдохе и выдохе. Так, задержка дыхания на вдохе возросла на 41,6 % (Ρ < 0,001), на выдохе – 46,8 % (Ρ < 0,001) соответственно. У спортсменов контрольной группы данные показатели имели также положительную динамику, но с меньшим приростом, чем у спортсменов экспериментальной группы. Так, время задержки дыхания на вдохе увеличилась на 20,5 % (Ρ < 0,01), выдохе – 20,7 % (Ρ < 0,01) соответственно.
Известно, что напряженный предсоревновательный и соревновательный периоды тренировочного процесса приводят к нарушению гомеостаза внутренней среды организма [1, 3]. Результаты исследований показали, что в конце соревновательного периода у всех испытуемых наблюдалось снижение содержания железа, гемоглобина и эритроцитов крови. Железо в среднем уменьшилось на 24,8 % (Ρ < 0,05), гемоглобин на 10,5 % (Ρ < 0,05), эритроциты − на 7,5 %. Однако эти показатели не выходили за рамки физиологической нормы, а составляли ее нижнюю границу (рис. 1).
В конце эксперимента (восстановительного периода) у испытуемых, принимающих пчелиную пергу, было отмечено повышение содержания железа на 35,5 % (Ρ < 0,05), в контрольной группе прирост данного показателя составил 11,8 % ((Ρ < 0,05). Содержание гемоглобина крови также имело большие показатели у спортсменов экспериментальной группы (14,3 ± 0,15 мг %), и его прирост по сравнению с показателями в конце соревновательного периода составил 14,0 % ((Ρ < 0,05). Концентрация гемоглобина крови у спортсменов контрольной группы возросла на 6,1 % (Ρ < 0,05) и составила 13,2 ± 0,13 мг % (рис. 2).
Рис. 1. Динамика показателей крови юных спортсменов в соревновательном периоде
Рис. 2. Динамика показателей крови при приеме пчелиной перги
Содержание эритроцитов крови также имело положительную динамику и величина их прироста у спортсменов контрольной группы составила 6,5 %, в экспериментальной группе этот показатель увеличился на 10, 6,7 %, однако эти показатели не носили достоверного характера.
Выводы
Таким образом, соревновательный период годичного цикла тренировочного процесса юных легкоатлетов приводят к снижению физической работоспособности и аэробной производительности организма, а также уменьшению показателей кислородообеспечивающих систем организма. Прием пчелиной перги в восстановительном периоде тренировочного процесса юных спортсменов способствует восполнению железа и повышению концентрации гемоглобина крови, повышению показателей физической работоспособности и аэробной производительности организма, что расширяет границы адаптации юных спортсменов к физическим нагрузкам.
Рецензенты:
Сентябрев Н.Н., д.б.н., профессор кафедры анатомии и физиологии ФГБОУ ВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры», г. Волгоград;
Солопов И.Н., д.б.н., профессор, проректор по научно-исследовательской работе ФГБОУ ВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры», г. Волгоград.
Работа поступила в редакцию 26.11.2012.