WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 




На правах рукописи






БАКУЛИН Владимир Сергеевич








ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПОСТНАГРУЗОЧНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ЭРГОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ НАПРЯЖЕННОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

03.03.01 Физиология





АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук






Волгоград, 2012



Работа выполнена  на  кафедре спортивной медицины ФГБОУ ВПО «Вол-гоградская государственная академия физической культуры»

Официальные оппоненты:

академик РАМН,

доктор медицинских наук, профессор  БАРАНОВ Виктор Михайлович 

доктор медицинских наук, профессор  РАДЫШ  Иван Васильевич 

доктор медицинских наук, профессор  КРАЮШКИН Сергей Иванович 

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет»

Защита диссертации состоится  «___» __________ 2012 г. в __ часов на заседании диссертационного совета  Д 208.008.06 в Волгоградском государст-венном медицинском университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского госу-дарственного медицинского университета по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

Автореферат разослан «___»______________20___ г.

Учёный секретарь 

диссертационного совета,

доктор социологических наук,

кандидат медицинских наук, доцент  Ковалева М.Д.


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность исследования. Изыскание эффективных путей оптимизации функционального состояния и сохранения работоспособности человека, подвергающегося вредному влиянию природных и антропогенных факторов среды обитания, принадлежит к числу важнейших проблем физиологии и профилактической медицины (Медведев В.И., 2003; Афанасьева Р.Ф., 2004; Агаджанян Н.А., 2006).

Особую актуальность эта проблема приобретает  для спорта высших достижений, одной из специфических особенностей которого являются предельные для человека физические и нервно-психические нагрузки. Именно они вызывают высокий расход энергетических, пластических и регуляторных ресурсов организма (Платонов В.Н., 1986, 2004; Пшендин А.И., 2000; Солопов И.Н., Шамардин А.И., 2003; Wintez E.M., 2006). В результате замедляется скорость постнагрузочного восстановления и снижается его эффективность, что негативно отражается на общей и специальной работоспособности (Граевская Н.Д., 1998; Иорданская Ф.А., 1999; Платонов В.Н., 2004).

В этом аспекте усилия ученых прежде всего должны быть напpавлены на поиск новых сpедств и методов совеpшенствования адаптационных механизмов, а также обеспечивающих полноценное восстановление нарушенного гомеостаза и сниженной работоспособности у спортсменов после утомительных тренировочных и соревновательных нагрузок (Мирзоев О.М., 2000; Сентябрев Н.Н., 2004; Лиходеева В.А., 2011).

Среди разнообразных медико-биологических средств направленного восстановления у спортсменов различных специализаций наибольший интерес вызывает суховоздушная баня-сауна (Бирюков А.А., 1996; Перепекин В.А., 2003). В основе ее применения находится создание в организме кратковременной гипертермии и последующий выход из предельного теплового состояния с помощью водного или воздушного охлаждения (Краусс Н., 1977; Соболевский В.И., 1980; Судаков К.В., 1987; Мирзоев О.М., 2000).

Вместе с тем при воздействии очень высокой температуры сухого воздуха выраженность ответных реакций, охватывающих практически все органы и системы, определяется величиной тепловой нагрузки и может колебаться от функциональных изменений, не выходящих за границы физиологических колебаний, до явно патологических (Кафаров К.А., Бирюков А.А., 1996, 2000; Brenke R., 2006). Поэтому сауна, представляя собой чередование контрастных температурных воздействий, способна оказывать влияние не только стимулирующее и ускоряющее, но и угнетающее и замедляющее динамику восстановительных процессов, особенно на фоне уже нарушенного гомеостаза организма и его значительного утомления. Такое разнонаправленное последействие сауны остается мало изученным.

В доступной литературе также отсутствуют сведения о влиянии сауны на постнагрузочное восстановление спортсменов в различное время суток. Однако, исходя из положений биоритмологии о закономерном характере функциональной активности и систем на протяжении суток (Алякринский Б.С., 1985; Тристан В.Т., 2001; Оранский И.Е., 2002), можно ожидать различия в характере и степени выраженности восстановительных реакций при посещении сауны после спортивных нагрузок утром, днем или вечером.

В связи с изложенным становится очевидным, что несмотря на имеющиеся публикации, касающиеся оценки влияния сауны на организм здоровых людей и рекомендаций по организации ее применения в учебно-тренировочном процессе, существует потребность в продолжении исследований по ряду вопросов, решение которых связано с получением существенных теоретических и практических результатов. В частности, это касается необходимости разработки информативных критериев диагностики предельного и допустимого перегревания организма в жарких условиях сауны, отсутствие которых в настоящее время не позволяет определять и контролировать безопасную для здоровья спортсменов продолжительность тепловой экспозиции при разной ее интенсивности. Научно обоснованного уточнения требуют режимы пребывания в сауне, и в частности режимы, исключающие риск функционального перенапряжения и развития неблагоприятных сдвигов в организме спортсменов. Отсюда возникает необходимость установления величин жаровоздушной и водной охлаждающей процедур, а также определение критериев допустимой продолжительности их воздействия. Также открытым остается вопрос физиологической оценки эффективности постнагрузочного восстановления спортсменов в утреннее, дневное и вечернее время суток при контрастных температурных воздействиях сауны.

Не менее важным моментом для спорта высших достижений являются достаточно часто встречающиеся случаи проведения учебно-тренировочной и соревновательной деятельности в сложных экологических условиях окружающей среды (жаркий, холодный и горный климат). В частности, для летних видов спорта с продолжительными и напряженными физическими нагрузками или нагрузками большого объема и интенсивности характерно сочетание действия на организм спортсменов физической и термической нагрузок. При этом, нарушение теплового и водно-солевого обмена, ведущее к перегреванию, дегидратации и падению компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы, становится доминирующим фактором, лимитирующим двигательную деятельность (Басакин В.И., 1994; Nadel E.R., 1990; Hughon R.L., 1992; Galloway S.D.R., 1992). Кроме того, «неконтролируемая гипертермия» нередко приводит к тепловым травмам у спортсменов, возникающим чаще всего при повышенной температуре (26-29°С) и высокой относительной влажности (80-85%) воздуха. Причем такие неблагоприятные условия достаточно часто имеют место как в процессе подготовки к соревнованиям, так и в ходе их проведения (Нечаев В.И., 1993; Платонов В.Н., 1994; Roberts W.O., 1982; O’Tole M.L., 1989; Wimore J.H., 1994). Отсюда становится очевидным, что совершенствование сис-темы оптимизации подготовки высококвалифицированных спортсменов в нагревающих условиях окружающей среды должно предусматривать необходимость обеспечения профилактики функциональных нарушений у спортсменов в условиях быстро развивающейся тепловой гипертермии (Платонов В.Н., 2004; Макаров В.И., 2009).

Кроме того, несмотря на имеющиеся в литературе публикации по адаптации человека к напряженной мышечной деятельности и термическим нагрузкам, в настоящее время практически отсутствуют сведения о простых и надежных методах оперативного контроля динамики функционального состояния  ор-ганизма спортсменов при угрозе перегревания и риска возникновения гипертермических травм. Именно по этой причине затрудняется целенаправленный поиск путей повышения эффективности управления тренировочным процессом в жарком климате.

Вместе с тем, одним из путей решения поставленной задачи может быть научно-методическое обоснование физиологических критериев оценки степени напряжения в работе регуляторных механизмов у человека, выполняющего неодинаковую по характеру, мощности и длительности мышечную работу в различных температурно-влажностных условиях среды, ведущих к ограничению теплоотдачи. Установление таких критериев позволит подойти к выбору физиологически приемлемых режимов тренировочных нагрузок, исключающих функциональные нарушения в организме спортсменов. Особую значимость эти критерии приобретают при оценке эффективности медико-биологических средств повышения терморезистентности у спортсменов летних видов спорта, и в первую очередь тех, которые предполагают длительную работу на выносливость.

До настоящего времени единственным способом ускоренной тепловой адаптации остается организация и проведение предварительных тренировок (за 7-14 дней до соревнований) в естественных или искусственных условиях окружающей среды с высокой температурой и умеренной влажностью воздуха (Коц Я.М., 1986; Разумовский Е.А., 1993; Платонов В.Н., 2004). При этом установлено лимитирующее действие перегревания на физическую работоспособность лиц, уже адаптированных к жаре (Fink W.J., 1975). Вместе с тем, именно у квалифицированных  и хорошо адаптированных к жаркому климату спортсменов, способных к выполнению интенсивной работы на фоне тяжелого утомления и глубоких сдвигов во внутренней среде, регистрировались случаи гипертермических травм (Платонов В.Н.,1986, 1997; Hughson R.L., 1992). В свою очередь, этот факт ставит под сомнение высокую эффективность существующей практики предварительной тепловой тренировки спортсменов.

По свидетельству ряда авторов (Смирнов А.В., 1990, 1993; Довгуша В.В., 1995; Тюренков И.Н., 1997; Макаров В.И., 1998), эрготермическая резистентность лиц, чья профессиональная деятельность сопряжена с тепловыми нагрузками, существенно повышается в результате применения фармакологических препаратов с протекторными свойствами. Учитывая, что фармакологическая за-щита от гипертермии в периоды тренировок и соревнований в нагревающей среде остается мало изученной проблемой, очевидной становится необходимость разработки рекомендаций по фармакологической коррекции функционального состояния организма спортсменов при физических нагрузках большой мощности и продолжительности в жарком климате.

Таким образом, перспективность указанного направления очевидна, а его приведенные аспекты изучены недостаточно. Все изложенное явилось побудительным мотивом для проведения настоящих исследований.

Целью настоящей работы явилось физиологическое обоснование подхода к оптимизации постнагрузочного восстановления на основе контрастных температур среды, выявление особенностей действия предельных физических нагрузок при затрудненной теплоотдаче и фармакологическая защита от гипертермии в этих условиях.

В соответствии с поставленной целью предусматривалось решение сле-дующих задач:

1. Изучить особенности реакций организма человека на воздействие и последействие высоких температур сухого воздуха и обосновать выбор оптимальных характеристик жаровоздушной и охлаждающей водной процедур.

2. Оценить действие на функциональное состояние  и работоспособность человека физических нагрузок большой мощности в утреннее, дневное и вечернее время суток.

3. Дать физиологическую характеристику постнагрузочных восстановительных процессов после приема контрастных процедур сауны утром, днем и вечером.

4. Провести сравнительное изучение воздействия на организм человека физической нагрузки максимальной и субмаксимальной мощности при термонейтральной, повышенной и высокой температуре воздуха с его малой подвижностью, а также умеренной и высокой влажностью.

5. Выявить наиболее информативные критерии оценки переносимости предельных физических нагрузок в условиях комфортного, теплого и жаркого микроклимата.

6. Осуществить отбор фармакологических препаратов, обладающих нормализующим функциональное состояние человека эффектом при эрготермических нагрузках.

7. Изучить влияние на развитие гипертермии и функциональное состояние человека фармакологических препаратов с протекторным действием при физической нагрузке субмаксимальной мощности в условиях жаркого влажного климата.

Научная новизна. Впервые проведена комплексная количественная оце-нка реакций организма на физические нагрузки максимальной и субмаксимальной мощности в разных температурно-влажностных условиях среды и определены характер, динамика и выраженность изменений показателей внешнего дыхания и энергообмена, теплового состояния, системной и церебральной гемодинамики, центральной нервной системы, работоспособности и субъективного статуса человека.

Впервые установлено, что при развитии крайних уровней гипертермии в чрезвычайно жарких условиях среды (Т=70110°С) среди критериев диагностики функционального перенапряжения человека особое значение приобретает динамика минутного объема крови (переход «фазы подъема» в «фазу снижения») на фоне уменьшения систолического объема крови, роста частоты сердечных сокращений и падения среднего гемодинамического давления. При этом выявлена зависимость скорости и полноты постгипертермических восстановительных реакций от мощности и продолжительности тепловой нагрузки.

На основании сравнительного изучения функционального состояния человека в утренние, дневные и вечерние периоды суток на последовательное  действие физической нагрузки с высокими энерготратами, контрастных термопроцедур сауны и отдыха выявлена неодинаковая эффективность постнагру-зочного восстановления.

Дано физиологическое обоснование выбора наиболее информативных критериев для регламентации продолжительности физической работы большой мощности в нагревающей среде с умеренной и высокой влажностью.

Разработан коррекционный способ, направленный на оптимизацию функ-ционального состояния человека при эрготермическом воздействии с использованием фармакологических препаратов, позволяющих обеспечить в условиях развивающейся гипертермии термопротекторный, кардиопротекторный и актопротекторный эффекты.

Практическая значимость. Результаты исследования контрастных температурных воздействий на организм человека послужили обоснованием нового физиологического подхода к разработке и применению режима посещения сауны, обеспечивающего повышение эффективности восстановления функционального состояния организма спортсменов после напряженных тренировочных нагрузок в утренние, дневные и вечерние периоды суток.

Разработан диагностический комплекс критериев для оперативного врачебного контроля за текущим функциональным состоянием спортсменов в процессе напряженной двигательной деятельности в условиях нагревающей среды, а также за эффективностью управления учебно-тренировочным процессом в летних видах спорта.

По результатам исследования подготовлены методические рекомендации для фармакологической коррекции функционального состояния организма спортсменов и его работоспособности в условиях жаркого климата.

Полученные в исследовании результаты могут быть использованы при специальной профессиональной подготовке человека, в тренировочном процес-се спортивной практики, а также  в учебном процессе в физкультурных и ме-дицинских вузах на кафедрах физиологии, спортивной медицины и физичес-кого воспитания, а также при переподготовке специалистов в области физичес-кой культуры и спорта. 

Внедрение результатов исследования. Работа выполнена в рамках Фе-деральной целевой программы «Медико-биологическое и медико-санитарное обеспечение спортсменов сборных команд Российской Федерации на 2011-2013 годы» ФМБА РФ. Результаты исследований внедрены в практику подготовки команды высшей лиги по гандболу АНО ГСК «Каустик», в учебно-трениро-вочный процесс СДЮШОР №1 по гимнастике города Волгограда. По результатам исследований подготовлены методические рекомендации по фармакологической коррекции функционального состояния и работоспособности спортсменов в условиях жаркого климата.  Основные результаты исследований внедрены в лекционный и практи-ческий курсы на кафедрах физиологии, спортивной медицины, теории и ме-тодики футбола, теории и методики легкой атлетики, теории и методики пла-вания ФГБОУ ВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры».

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Международном конгрессе «Человек в мире спорта: новые идеи, технологии, перспективы» (Москва, 1998 г.); на итоговых научно-методических и научно-практических конференциях Волгоградской государственной академии физической культуры (1996 г., 2001-2009 гг.); на Всероссийской конференции «Потребность и мотивация интереса населения к занятиям физической культурой и спортом» (Набережные Челны, 2004 г.); на Всероссийской научно-практичес-кой конференции с международным участием «Здоровье и физическое воспитание детей и подростков» (Москва, 2006 г.); на Республиканской научно-прак-тической конференции с международным участием «Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения» (Рязань, 2007 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы врачебно-педагогического контроля в массовой физической культуре и спорте (Волгоград, 2009 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы: 1 монография, 41 печатная работа, отражающих основное содержание исследования, в том числе 13 статей в ведущих научных журналах, рецензируемых ВАК и 3 статьи в зарубежной печати.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 310 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием организации и методов исследования, 6 глав с изложением  результатов собственных исследований и их обсуждением, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 48 таблицами и 27 рисунками. Библиографический указатель включает 260 источников, из которых 182 принадлежат отечественным и 78 зарубежным авторам.

Положения, выносимые на защиту.

1. Диагностическими критериями предельно переносимой гипертермии при воздействии на обнаженное тело человека экстремального термического фактора в диапазоне температур воздуха 70110°С и влажности 104% являются направленность динамики и абсолютные значения показателей сердечной деятельности (ЧСС, СО, МОК), системной гемодинамики (АДс, АДд, СГД) и теплового состояния (ТR, СВТ кожи, СТТ, Q, Q) в момент отказа от продолжения тепловой экспозиции.

2. Экспериментально обоснованный режим применения в сауне дозированных контрастных тепло-холодовых процедур позволяет обеспечить существенное повышение эффективности «срочных» и «отставленных» восстановительных процессов после напряженной и утомительной мышечной работы в утреннее, дневное и особенно вечернее время суток.

3. Системный подход к выявлению особенностей функционального состояния организма человека на разных уровнях его системной организации (газоэнергообмена, теплового состояния, кардиогемодинамики, церебрального кровообращения, ЦНС, работоспособности, субъективного статуса) при предельных физических нагрузках в микроклимате с температурой воздуха 1732°С, влажностью 6786% и подвижностью 0,20,4 м/с.

4. Комплекс информативных критериев оценки степени напряжения в работе регуляторных механизмов организма человека в процессе выполнения физической работы большой мощности до отказа в жарком, влажном микроклимате с повышенной температурой (30-32°С) и высокой влажностью (84-86%) воздуха.

5. Обоснование способа фармакологической защиты от гипертермии путем предварительного (до эрготермической нагрузки) приема препаратов из группы ноотропов (фенибут) и бета-адреноблокаторов (обзидан), комбинация которых обеспечивает термопротекторный, кардиопротекторный и актопротекторный эффекты при физической работе субмаксимальной мощности в условиях жаркой влажной среды. 

ОРГАНИЗАЦИЯ  И  МЕТОДЫ  ИССЛЕДОВАНИЯ

Для достижения поставленной в работе цели и решения сформулированных задач были определены три направления исследования: разработка способа оптимизации постнагрузочного восстановления на основе контрастных температурных воздействий в условиях сауны; изучение особенностей функционального состояния организма человека при действии предельных физических нагрузок в условиях ограничения теплоотдачи и разработка диагностических критериев для оценки степени гипертермии; фармакологическая коррекция функционального состояния человека при гипертермии.

Под наблюдением находилось 164 спортсмена мужского пола высокой квалификации (I разряд, КМС, МС) в возрасте от 19 до 24 лет, относящиеся к разной спортивной специализации (борьба, велогонки на шоссе, гребля, плавание, футбол, бег на короткие и средние дистанции).Всего было проведено 456 комплексных исследований.

В первом направлении исследований все участники регулярно посещали сауну и были адаптированы к условиям экспериментов до начала их проведения. При этом на первом этапе изучались ответные реакции организма на очень сильное тепловое воздействие с Т=70±4°С и φ=10±2 % (режим 1), 90±4°С и 6±2 % (режим 2), 110±4°С и 4±1% (режим 3), а также постгипертермические восстановительные реакции по общепринятым показателям термометрии, интенсивности потоотделения, кардиогемодинамики, внешнего дыхания и газообмена. Оценка состояния ЦНС осуществлялась с использованием тестов «время реакции» и «графическое отслеживание траектории». После выхода из жарких условий и приема охлаждающей гидропроцедуры (1,5-минутный душ с температурой воды 2024°С) обследуемые при Т=24±1°С и φ=60±5 % отдыхали 60 мин, на протяжении которых изучался процесс восстановления исходного функционального состояния организма. На втором этапе оценивалось влияние на организм спортсменов контрастных температурных воздействий после напряженной мышечной деятельности в утренние (9-11), дневные (14-16) и вечерние (18-20) часы суток. Исследования начинались в термокамере, где создавался микроклимат (Т=17±1°С, φ=60±5 %, v=0,4±0,1 м/с), рекомендуемый для тренировочных занятий в крытых спортивных сооружениях. В этих условиях обследуемые выполняли попеременно (по 15 мин) ногами (велоэргометр) и руками (подъем и опускание груза) мышечную работу большой мощности до «отказа». Через 15 мин отдыха они принимали жаровоздушную процедуру (90±2°С, φ=7±1 %), продолжительность которой определялась по результатам самооценки своего состояния. После 2-минутного охлаждения в душевой следовало 30-минутное пребывание в комнате отдыха, в течение которого оценивалось «срочное» постнагрузочное восстановление. Чтобы оценить «отставленное» восстановление на следующий день утром (9 ч) проводилось повторное обследование спортсменов. Группа контроля не предусматривала посещение сауны..В этой серии комплекс методических приемов был направлен на оценку теплового состояния, внешнего дыхания и газоэнергообмена, а также нервной системы. При этом физическая работоспособность оценивалась по результатам статической мышечной выносливости и способности к точной координации движений. Субъективный статус обследуемых оценивался по результатам теста «САН».

На первом этапе второго направления изучались реакции организма на возрастающую по интенсивности физическую нагрузку в разных условиях теплоотдачи. Для этого в термокамере создавалось 3 микроклиматических режима с Т и φ соответственно 18±1°С, 68±1 % (режим 1), 25±1°С, 75±1 % (режим 2), 31±1°С, φ=85±1 % (режим 3) при одинаковой во всех случаях v=0,3±0,1 м/с. При этом обс-ледуемые выполняли ступенчато (по 5 мин) возрастающую (от 50 до 250 Вт) велоэргометрическую нагрузку до достижения МПК. В ходе исследований в течение последней минуты каждой ступени нагрузки анализировался газовый состав выдыхаемого воздуха, а также через каждые 5 минут работы регистрировалась температуру тела и кожи, измерялось АД, осуществлялась запись ЭКГ, ТТИРПГ и РЭГ. Сразу же после завершения работы проводились психофизиологические тесты: «ВПЗМР», «КЧССМ», «динамическая треморометрия», «статическая мышечная выносливость», «САН». На втором этапе в тех же микроклиматических режимах изучалось влияние интенсивной мышечной работы на функциональное состояние и работоспособность человека. При этом использовалась физическая нагрузка субмаксимальной мощности (75% от МПК).

Третье направление предусматривало исследование протекторной эффективности выбранных фармакологических средств, в ходе которого оценивалось влияние однократного приема каждого препарата, комбинацию двух из них и их комбинацию при курсовом приеме на развитие гипертермии и функциональное состояние спортсменов при тяжелой мышечной работе в условиях повышенной температуры и высокой влажности воздуха. Для этого за 30 мин до начала работы обследуемые принимали внутрь глюконат кальция в дозе 0,5 г (I серия – плацебо), бемитил – 0,5 г (II серия), пирацетам – 0,4 г (III серия), фенибут – 0,25 (IV серия), обзидан – 0,08 г (V серия), комбинацию фенибута – 0,25 г с обзиданом – 0,08 г (VI серия). Эта же комбинация препаратов и плацебо применялись в течение 5-дневного курса. Препараты давались с использованием метода двойного слепого контроля, выбор доз осуществляли с учетом имеющихся в литературе рекомендаций. После приема препаратов обследуемые в термокамере с Т=31±1°С, φ-=81±2 %, v=0.3±0,1 м/с выполняли велоэргометрическую нагрузку мощностью 75 % от МПК длительностью не менее 60 мин в  непрерывном режиме. В процессе эрготермического воздействия осуществлялся непрерывный контроль за тепловым состоянием, кардиогемодинамикой, внешним дыханием, расходом энергии, физической работоспособностью и субъективным статусом спортсменов.

Работа выполнена при соблюдении основных биоэтических правил и требований с научным обоснованием планируемых исследований, анализом возможных рисков и дискомфортов, описанием исследования для неспециалистов и получением информированного согласия от участников исследования (Генин А.М., 2001).

Все полученные данные обработаны с помощью общепринятых методов вариационной статистики. Достоверность различий средних величин показателей оценивали по t-критерию Фишера-Стьюдента.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ  РАБОТЫ  И  ИХ  ОБСУЖДЕНИЕ

Физиологические критерии регламентации гипертермического

воздействия сауны и обоснование интенсивности

жаровоздушной процедуры

В условиях нагревающей среды с очень высокой температурой и низкой влажностью воздуха предельное время переносимости обследуемыми тепловой нагрузки определялось ее интенсивностью. Так, средние значения и доверительные уровни (M±mt при р=0,05) этого показателя составляли 30±1 мин (70°С), 21±0,6 мин (90°С) и 14±1 мин (110°С). Однако во всех случаях жаровоздушная процедура сопровождалась развитием в организме обследуемых однонаправленных терморегуляторных реакций. Уже в самом начале теплового воздействия наблюдалось резкое увеличение СВТ кожи, достигающей на 5-й мин 37,0±0,3°С (70°С), 38,0± 0,3°С (90°С) и 38,9±0,3°С (110°С) при исходной - 32,2-33,0°С (рис 1).

  Рис.1. Динамика СВТ кожи, TR, СТТ и Q у обследуемых в сауне с разными

  нагревающими режимами:  Т= 70°С, φ=10% (1);  Т= 90°С, φ=6% (2);

  Т=110°С и φ=4%(3).

В дальнейшем СВТ кожи удерживалась на уровне 39,6-40,0° (90°С и 110°С) или медленно нарастала до 39,4±0,3° (70°С). TR в первые 5 мин либо не изменялась при 70° и 90°С, либо незначительно повышалась (на 0,2°С) в условиях 110°С.

Далее происходило непрерывное увеличение TR, прирост которой в конце экспозиции составлял 1,1±0,06° (70°С), 0,9±0,05° (90°С) и 0,8±0,06° (110°С). Аналогичные сдвиги отмечались и по показателям СТТ и Q.

Ускоренное развитие перегревания способствовало раннему перенапряжению сердечно-сосудистой системы (рис.2). Так, уже на 5 мин экспозиции АДс увеличивалось на 8±2 (70°С), 16±3 (90°С) и 24±4 (110°С) мм рт.ст. В дальнейшем оно продолжало нарастать, достигая к концу экспериментов 150-156 (70°С) и 158-170 мм рт.ст. (90 и 110°С). Достоверное уменьшение АДд регистрировалось, начиная с 5-й (110°С) или 10-й (70 и 90°С) мин. При этом наблюдалось непрерывное повышение АДп, уровень которого к концу экспозиции оказался выше исходного (42-46 мм рт.ст.) более чем вдвое. По значениям СГД после 10-минут-ной стабилизации на исходном уровне происходило его непрерывное снижение.

Рис. 2. Динамика АДс, АДд, СГД, АДп  у  обследуемых в сауне с различными на

гревающими режимами: Т= 70°С, φ=10% (1);  Т= 90°С, φ=6% (2);  Т= 110°С

φ =4% (3).

С самого начала теплового воздействия усиление сердечной деятельности выражалось резким учащением сердечных сокращений. Для систолического и минутного объема крови характерными оказались фазовые изменения: «фаза подъема» - в первые 20 (70°С) или 10 (90° и 110°С) мин; «фаза снижения» - последующие минуты экспозиции (рис.3). В конце пребывания при температуре 70°, 90° и 110°С снижение систолического объема крови от максимального достигло соответственно 29% (р<0,01), 23% (р<0,01) и 14%(р<0,05).

Рис. 3. Динамика СО крови и МОК у обследуемых в сауне с различными на

  гревающими  режимами:  Т = 70°С, φ = 10% (1);  Т = 90°С, φ = 6% (2);

  Т 110°С и φ = 4% (3).

Первоначальное возрастание МОК сопровождалось одновременным увеличением ЧСС и СО. При этом снижение МОК, наиболее выраженное в конце экспериментов с температурой 70°С, происходило за счет уменьшения СО на фоне увеличения ЧСС.

Выявленные сдвиги показателей теплового состояния и кардиогемодинамики свидетельствовали о необходимости ограничения уровня тепловой нагрузки на организм человека во время приема жаровоздушной процедуры. Сравнительный анализ динамики и абсолютных величин изучаемых показателей позволил полагать, что время переносимости гипертермии в значительной мере зависит от эффективности функционирования сердечно-­сосудистой системы. Так, уже в начале теплового воздействия происходило, судя по резкому повышению кожной температуры, расширение поверхностных сосудов, приводящее к увеличению емкости сосудистого русла. Возникшее при этом относительное уменьшение объема циркулирующей крови инициировало увеличение ЧСС, СО и МОК, возрастание которых было направлено на ускорение циркуляции крови. По мере перегревания организма рабочая нагрузка на систему кровообращения возрастала, а ее адаптационные механизмы некоторое время оставались максимально напряженными, после чего их эффективность начинала уменьшаться. Подтверждением этому явилась динамика МОК (переход «фазы подъема» в «фазу снижения») при одновременном уменьшении СО, росте ЧСС и падении СГД за счет непрерывного уменьшения АДд. В совокупности это свидетельствует о снижении эф-фективности компенсаторных возможностей системы кровообращения в процессе быстро развивающейся гипертермии.

Таким образом, динамика МОК приобретала роль наиболее информативный критерия функционального перенапряжения организма при ускоренном развитии гипертермии. Отсюда следует, что ограничение продолжительности пребывания в этих условиях следует производить по времени достижения максимальной величины МОК, равной 10,8±0,3 л на 20-й мин (70°С), 10,6±0,4 л на 15-й мин (90°С) и 11,2±0,2 л  на 10-й мин (110°С) экспозиции. Близкие значения МОК позволяют рекомендовать его среднюю величину и доверительные уровни для всех нагревающих режимов сауны (таб.1). Достигнутые к этому времени значения показателей, отражающие динамику перегревания (TR, СВТ кожи, СТТ, ΔQ) и напряжения сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АДс, АДд),также  могут служить критериями ограничения уровня тепловой нагрузки с температурой воздуха в интервале 70÷110°С.

Таблица 1

Значения физиологических показателей, рекомендуемых в качестве

критериев регламентации уровня гипертермического воздействия сауны на

организм здоровых мужчин (M±mt при р=0,05)

Показатели

Параметры микроклимата (Т=70÷110°С, φ=10÷4%)

Минутный объем кровообращения , л /мин

Частота сердечных сокращений, уд/мин

Артериальное давление мм рт.ст.:

систолическое

диастолическое

Ректальная температура, °С

Средневзвешенная  температура кожи, °С

Средняя температура тела, °С

Теплонакопление, кДж/кг

10,9±0,5

135,0±5,0

155,0±5,0

57,0±3,0

37,8±0,1

39,2±0,4

38,2±0,1

8,4±0,3

Подход к выбору оптимальной интенсивности жаровоздушной процедуры был найден в ходе сравнительного анализа постгипертермических восстановительных реакций после воздействия нагревающих режимов, приема охлаждающей гидропроцедуры и времени реституции. В результате были выявлены определенные закономерности в скорости протекания восстановительных реакций, касающихся, в частности, теплового состояния, сердечной деятельности и состояния ЦНС (табл. 2). Так, уже на 15-й мин отдыха отмечалось резкое снижение СВТ кожи, величина которой приближалась к начальной (до сауны). К этому времени, несмотря на значительные теплопотери (внутренний тепловой градиент увеличился с 1,0-2,0° до 5,15,8°С), ректальная температура либо сохранялась на том же уровне, что и в конце экспозиции при 70°С и 90°С, либо продолжала расти, превышая уровень конца экспозиции при 110°С на 0,2°С (р<0,05). В дальнейшем наблюдалось ее непрерывное снижение примерно с одинаковой скоростью (0,18-0,20 град/мин), вследствие чего к концу отдыха она либо возвращалась к исходной (90° и 110°С), либо оставалась достоверно выше исходной на 0,2°С (70°С).





В результате корреляционного анализа выявлено, что в течение всего вре-

мени реституции между снижением СВТ кожи и уменьшением теплонакопления (Q) имела место высокая корреляционная связь (0,730,89).При этом величина коэффициента корреляции TR с Q оказалась низкой (0,290,32) в первые 15 мин и невысокой (0,520,56) в последующие 45 мин реституции.

Таблица 2

Динамика показателей теплового состояния, сердечной деятельности и ЦНС в конце термоэкспозиции и в период реституции у 3-х групп обследуемых (М±m)

Параметры микроклимата и группы обследуемых

Показатели

Исходные величины

В конце термоэкспозиции

Реституция, мин

15

30

60

Т=70±4°С

φ=10±2%

(1-я, n=12)

TR, °С

37,3±0,04

38,4±0,05

38,4±0,04

37,7±0,05

37,5±0,04

СВТ, кожи, °С

32,2±0,2

39,4±0,2

32,6±0,2

31,9±0,2

31,6±0,2

Q, кДж/кг

-

10,1±0,2

3,0±0,2

0,6±0,2

0,5±0,2

ЧСС, уд/мин

76±1

143±2

111±2

93±3

86±2

Тест «ГОТ»: время выполнения, с

0,51±0,01

0,62±0,01

0,59±0,01

0,54±0,01

0,50±0,01

Т=90±4°С

φ=6±2%

(2-я, n=12)

TR, °С

37,2±0,05

38,1±0,05

38,1±0,06

37,5±0,08

37,2±0,07

СВТ, кожи, °С

33,0±0,2

40,0±0,2

33,3±0,2

32,9±0,3

32,8±0,3

Q, кДж/кг

-

9,9±0,2

2,4±0,3

0,8±0,3

-

ЧСС, уд/мин

75±1

150±2

105±3

90±2

76±2

Тест «ГОТ»: время выполнения, с

0,49±0,01

0,57±0,01

0,58±0,01

0,53±0,01

0,51±0,01

Т=110±4°С

φ=4±2%

(3-я, n=12)

TR, °С

37,2±0,05

38,0±0,05

38,2±0,04

37,7±0,04

37,3±0,08

СВТ, кожи, °С

32,5±0,2

40,1±0,3

32,8±0,2

32,6±0,2

32,7±0,2

Q, кДж/кг

-

9,9±0,2

2,6±0,3

1,3±0,2

0,3±0,2

ЧСС, уд/мин

74±1

153±3

102±3

94±3

78±2

Тест «ГОТ»: время выполнения, с

0,49±0,006

0,52±0,008

0,53±0,01

0,55±0,01

0,53±0,009

Следовательно при ускоренном развитии предельной гипертермии в условиях сауны и последующем принятии охлаждающей гидропроцедуры накопленное в организме эндогенное и экзогенное тепло удаляется в окружающую среду преимущественно из поверхностных тканей, особенно в первые 15 мин. Подтверждением этому явилось то, что в начальном периоде нормализации теплового состояния TR или сохранялась на уровне, достигнутом в конце тепловой нагрузки, или продолжала увеличиваться.

Результаты сравнительного изучения сердечно-сосудистой системы указали на ее более высокую реактивность в ответ на температурное воздействие 90° и 110°С (относительно 70°С), когда несмотря на резко выраженные сдвиги имела место ускоренная нормализация показателей системной гемодинамики и сердечной деятельности.

По данным теста «Графическое отслеживание траектории» у всех обследуемых в конце термопроцедуры с разной температурой сухого воздуха регистрировалось достоверное увеличение общего времени выполнения теста, что указывало на сдвиг баланса основных нервных процессов в сторону торможения. Однако, если после воздействия температур воздуха 70° и 90°С нормализация сенсомоторной деятельности наступала на 60-й мин реституции, то последействие температуры 110°С проявлялось дальнейшим ухудшении этой деятельности.

Таким образом, при развитии у обнаженного человека одной и той же степени гипертермии за разное время ее достижения в зависимости от мощности теплового воздействия (70°, 90° и 110°С) процесс восстановления физиологических и психологических показателей протекает в более ускоренном темпе, если применяется жаровоздушная процедура с Т=90±4°С и φ=6±2%. Это обстоятельство явилось основанием для выбора указанного нагревающего режима сауны при постановке дальнейших исследований.

Физиологическое обоснование режима посещения сауны для

постнагрузочного восстановления в разное время суток

При изучении влияния напряженной двигательной деятельности на организм человека в утреннее, дневное и вечернее время суток установлено, что одна и та же работа по характеру (циклическая, непрерывная), тяжести (высокая степень) и предельной продолжительности (60±2 мин) при ее выполнении в микроклимате с Т=17± 1°С, φ=60±5% и V=0,3±0,1м/с сопровождается значительным напряжением внешнего дыхания и энергообмена, кровообращения, нервной и мышечной систем на фоне сохранения оптимального теплового состояния организма (табл. 3). При этом заданная работа оказывала наибольшее нагрузочное действие в вечерние часы суток. Так, при сопоставлении средних значений (за 60±2 мин работы) показателей газоэнергообмена выявлено, что VE, VО2, ЭТ находились на более высоком уровне вечером. При этом общий расход энергии составлял 2615±60 кДж и был существенно больше, чем утром (2202±48) и днем (2253±54).

Одновременно у всех обследованных с самого начала работы наблюдалось усиление сердечной деятельности, проявляющееся резким учащением сердечных сокращений и последующей стабилизацией на уровнях, достигнутых в начальном периоде физической нагрузки. Однако вечером ЧСС оказались больше, чем утром и днем, соответственно на 17±6 уд/мин и на 15±5уд/мин. Со стороны показателей АД сдвиги также оказались более выраженными при вечерней физической нагрузке.

Изменения со стороны ЦНС заключались в том, что к моменту прекращения работы происходило замедление скорости сенсомоторной реакции (ВПЗМР), резко выраженное вечером, а также снижение критической частоты слияния световых мельканий (КЧССМ) утром и днем и ее увеличение вечером.  Одновременно ухудшались способность к точной координации движений и статическая мышечная выносливость, о чем свидетельствовало возрастание коэффициента тремора и укорочение времени удержания заданного статического усилия на ручном динамографе. При этом вечером отмечалось максимальное падение статической мышечной выносливости (37% против 19-20% утром и днем).

Таблица 3

Физиологические показатели обследуемых при работе большой мощности

в микроклимате с Т=17±1°С, φ=60±5% и V= 0,3±0,1 м/с

в разное время суток (М±m)

Показатели

Утро (n=28)

День(n=30)

Вечер (n=28)

Тоr, °С

36,6±0,05

36,7±0,06

36,6±0,05

СВТ кожи, °С

33,4±0,02

33,4±0,2

33,7±0,2

СТТ, °С

36,2±0,05

36,3±0,05

36,3±0,05

ΔQ, кДж/кг

2,2±0,3

2,1±0,2

1,8±0,2

VE, л/мин

44,5±1,5

45,4±1,3

54,9±2,4(*}

VО2, л/мин

1,84±0,06

1,86±0,05

2,16±0,06(*}

ЭТ, кДж/мин

36,5±1,3

37,6±1,4

44,1±1,3(*)

ЧСС, уд/мин

148±5

150±4

165±4(*}

АД, мм рт.ст:

Систолическое

165±2

160±3

173±2(*)

Диастолическое

66±4

64±3

77±3(*)

среднее гемодинамическое

96±0,9

97±1

109±1(*)

ВПЗМР  (прирост  к  исходной), мс

+16±3,9*

+12±2*

+53±8*

КЧССМ: снижение (-) или

прирост (+) к исходной, Гц

-1,5±0,2*

-1,7±0,3*

+2,0±0,2*

Коэффициент тремора (прирост к

исходному), усл.ед.

+ 1,3±0,3*

+1,5±0,3*

+ 1,4±0,3*

Время удержания нагрузки на

динамографе (снижение к исходному), с

-9,5+2,3*

-8,4+2,2*

-15,7±2,1*(*)

  * – достоверные различия по сравнению с исходными данными;

  (*) – достоверные различия относительно утренних и дневных величин.

Таким образом, если мышечная работа одинаковой интенсивности и продолжительности проводилась в утреннее, дневное или вечернее время суток в микроклимате с оптимальными условиями теплоотдачи, то она не вызывая нарушения температурного гомеостаза организма, приводила лишь к развитию общего утомления, резко выраженного вечером вследствие возрастания энергетической «стоимости» выполняемой работы. Однако после завершения такой работы через 15 минут отдыха и воздействия горячего сухого воздуха (Т=90± 2°С, φ=7±1%) переносимая степень гипертермии, определяемая самими обследуемыми (по возникновению у них теплоощущений «очень жарко», появлению обильного потоотделения и желания прекратить термоэкспозицию), характеризовалась величинами, представленными в таблице 4. Так, время пребывания на жаре обследуемых утренней и дневной групп оказалась меньше в среднем на 2  и на 2,6 мин, чем у обследуемых вечером. У них же отмечался и больший рост показателей теплового состояния, внешнего дыхания, энергопродукции, ЧСС и АД. Это свидетельствовало о повышении резистентности организма к гипертермическому воздействию сауны после выполнения вечерней мышечной работы.

Таблица. 4

Физиологические показатели обследуемых в конце пребывания

в микроклимате с Т=90±2°С и φ =7±1%

после работы большой мощности в разное время суток (М±m)

Показатели

10-11 ч утра

(n=Н)

15-16 ч дня

(n=15)

19-20 ч вечера

(n=14)

Время термоэкспозиции, мин

15,0±0,6

14,4±0,7

17.0±0,7*

Тor, °С

38±0,05

38,1±0,04

38,3±0,05*

СВТ кожи, °С

39,0±0,2

39,0±0,2

39,6±0,2*

стт, °с

38,4±0,1

38,5±0,09

38,8±0,1*

Q, кДж/кг

133,7±0,3

134,0±0,3

135,0±0,3*

ΔQ, кДж/кг

8,4±0,2

8,7±0,3

9,5±0,2*

ЧСС, уд/мин

130±3

128±3

138±2*

АДс мм рт.ст

130±2

130±2

138±1,8*

АДд мм рт.ст

74±2

71±2

72±1,9

СГД мм рт.ст

93±2

91±2

94±1

VE, л/мин

16,4±1,6

15,5±1,7

20.0±1,2*

VО2, л/мин

0,53±0,06

0,48±0,04

0,72±0,07*

ЭТ, кДж/мин

10,5±0,9

10,0±0,8

14,8±0,9*

 

* - Достоверные различия по сравнению с утренними и дневными данными

При смене характера и вида температурной нагрузки (переход из парной, охлаждение водой и отдых в комфортном микроклимате) полная нормализация показателей теплового состояния обследуемых утренней и дневной групп нас-тупала на 30-мин реституции. К этому времени  у обследуемых вечерней группы Тor полностью не восстанавливалась и была выше первоначальной на 0,4± 0,06 °С (табл. 5). При этом,  в утренних и дневных экспериментах (сауна и контроль) к 30-мин реституции происходило возвращение показателей внешнего дыхания и энергообмена к исходным или близких к ним величинам. При посещении сауны вечером  VE, VО2 и ЭТ приближались к исходным значениям, тогда как в контроле они достоверно превышали их на 2,8±0,7 л/мин, 0,60±0,26 л/мин и 1,0±0,5 кДж/мин. Утром (9 ч) следующего дня после дневного и вечернего посещения сауны VE, VO2, ЭТ находились на пониженном уровне по сравнению с этими показателями до работы и показателями в контроле.

Влияние утреннего и дневного посещения сауны на сердечную деятельность проявлялось достоверным снижением ЧСС. Однако при вечернем посещении сауны заданное время реституции оказалось недостаточным для полной нормализации ЧСС. Ответная реакция системного артериального давления на утренние и дневные контрастные процедуры сауны выражалась отчетливым снижением всех исследуемых показателей. В экспериментах вечером (сауна и контроль) наблюдался возврат АДс, АДд и СГД к исходным значениям.

у/

Таблица 5

Влияние утреннего, дневного и вечернего посещения сауны на динамику

восстановления показателей газоэнергообмена и кровообращения

после мышечной работы большой мощности (М±m)

Время суток, ч

Показатели

Исходные величины

Реституция

30-я мин

Утро (9 ч)

сауна

контроль

сауна

Контроль

VE, л/мин

7,5±0,4

8,0±0,4

8,3±0.5

7.7±0,4

8,0±0.5

VО2, л/мин

0,27±0,02

0,28±0,02

0.30±0,01

0.24±0,01

0.30±0,03

9-11

ЭТ,кДж/мин

5,6±0,2

5,9±0,3

6,2±0,3

5,0±0.3

5.2±0,5

(n=28)

ЧСС, уд/мин

71±1

70±1

79±2*

70±2

72±2

АДс мм рт.ст

126±1

120±1*

124±2

123±1*

128±2

АДд мм рт.ст

82±1

73±2*

81±2

82±2

85±2

СГД мм рт.ст

97±1

90±1,8*

95±1,9

96±1.5

99±2

VE. л/мин

8,5±0,3

9Д±0,5

9,3±0,6

6,5±0,3*(*)

8,3±0.4

VO2 л/мин

0,30±0,01

0,31±0,02

0,36±0,03

0,26±0,01*(*)

0,33±0,02

14-16

ЭТ,кДж/мин

6,1±0,2

6,3±0,4

6,6±0,5

5,0±0,2*(*)

6,3±0,4

(n=30)

ЧСС, уд/мин

71±1

74±2

82±2*

69±1

72±1

АДс мм рт.ст

125±1

119±2*

123±1,8

123±2

123±2

АДд мм рт.ст

82±1

76±2*

78±3

80±2

82±2

СГД мм рт.ст

96±1

90±2*

93±2

94±2

96±1,8

VE, л/мин

9,2±0,3

10,0±0,6

12,0±0,6*

8.0±0.5*(*)

10,5±0,5

VО2, л/мин

0,37±0,02

0,40±0,03

0,43±0,02*

0,31±0.02*(*)

0,41±0,03

18-20

ЭТ,кДж/мин

7,4±0,3

7,8±0,5

8,4±0,4*

6.5±0,3*(*)

7,9±0,5

(n=28)

ЧСС, уд/мин

73±1

80±2*

83±1*

73±2

74±2

АДс мм рт.ст

127±1

126±1,6

129±2

126±1

129±1,8

АДд мм рт.ст

75±1

80±1,6

80±2

78±2

81±1,8

СГД мм рт.ст

95±1

95±1,6

96±1,7

95±1,9

97±1,6

* - достоверные различия относительно исходных (до работы) величин;

  (*)- достоверные различия по сравнению с утренними (9 ч) значениями в конт-

троле.

При изучении показателей ЦНС установлено, что во всех сериях исследования значения ВПЗМР и КЧССМ на 30-й мин реституции оставались такими же как в конце работы (табл. 6). При этом утром следующего дня их величины приближались к исходным (до работы). Исключение составили контрольные значения вечером, где ВПЗМР и КЧССМ превышали исходные величины соответственно на 22±8 мс и на 2,0±0,8 Гц.

Таблица 6

Влияние утреннего дневного и вечернего посещения сауны на динамику восстановления показателей ЦНС и физической работоспособности спортсменов после мышечной физической нагрузки большой мощности

Время суток, ч

Показатели

До работы

В конце работы

Реституция

30-я мин

Утро (9 ч)

сауна

контроль

сауна

контроль

9-11

(n=28)

ВПЗМР, мс

178±5

194±4,9*

198±5,1*

190±5,8*

180±5

186±7

КЧССМ, Гц

31,0±0,5

29,6±0,6*

29,0±0,6*

29,2±0,5*

30,6±0,7

30,8±0,8

Коэффициент тремора, усл.ед.

3,7±0,3

5,0±0,4*

3,6±0,4

5,1±0,4*

3,4±0,3

3,9±0,3

Время удержания нагрузки на динамографе, с

46,6±2,0

35,1±2,1*

40,0±1,8*

30,9±1,9*

50,1±2,4

44,0±2,5

14-16

(n=30)

ВПЗМР, мс

173±4

185±2,7*

188±1,7*

191±3,8*

174±5

180±3,6

КЧССМ, Гц

32,0±0,7

30,3±0,6*

30,0±0,8*

30,1±0,7*

33,0±0,8

32,4±0,9

Коэффициент тремора, усл.ед.

4,1±0,3

5,6±0,4*

4,1±0,4

5,4±0,4*

3,9±0,3

4,5±0,5

Время удержания нагрузки на динамографе, с

45,2±2,0

36,5±2,6*

35,7±2,9*

31,0±2,8*

54,6±2,0*

39,4±1,8*

18-20

(n=28)

ВПЗМР, мс

198±6

251±7*

240±8*

244±9*

200±7

220±6*

КЧССМ, Гц

37,0±0,5

39,0±0,5*

38,6±0,6*

38,9±0,7*

36,8±0,7

39,0±0,6*

Коэффициент тремора, усл.ед.

4,2±0,3

5,7±0,3*

4,3±0,4

6,6±0,3*

3,2±0,3*

5,1±0,3*

Время удержания нагрузки на динамографе, с

43,0±2,1

27,2±1,9*

30,6±2,7*

26,0±2,9*

42,0±2,5

35,0±2,8*

  * - Достоверные различия относительно исходных (до работы) величин.

Воздействие контрастных температур ускоряло восстановление точной координации движений. Так, возрастая к концу работы, величина коэффициента тремора, возвращалась к исходному значению на 30-й мин отдыха. К этому времени в контроле величина показателя оказалась больше исходной утром на 1,4±0,5 усл.ед., днем на 1,3±0,5 усл.ед., а вечером на 1,1±0,4 усл.ед. После вечернего посещения сауны коэффициент тремора на следующее утро уменьшался (по сравнению с исходным) на 1,0±0,4 усл.ед., а в контроле увеличивался на 0,9±0.4 усл.ед.

Удержание заданной статистической нагрузки, регистрируемое на 30-й минуте реституции практически во всех случаях не возвращалось к исходному. Однако при завершении утренних экспериментов (через 22 ч) время удержания имело тенденцию к увеличению (сауна) или к уменьшению (контроль). Спустя 17 ч (после дневных экспериментов) это время либо удлинялось (сауна), либо укорачивалось (контроль). Через 13 ч (после вечерних экспериментов) время удержания не отличалось от исходного (сауна) или же оставалось меньше (контроль).

Таким образом, прямое и отдаленное влияние утренних, дневных и вечерних процедур сауны на функциональное состояние и работоспособность человека зависело как от выраженности функциональных изменений при выполнении мышечной работы «до отказа» и последующих воздействий контрастных температур (пребывание в парной, охлаждение водой, отдых в комфортном микроклимате), так и от длительности временнго интервала после посещения сауны.

Сравнительная оценка эффективности приема процедур сауны выявила позитивное их последействие утром и днем, которое проявлялось ускоренным возвратом ЧСС к исходной величине и установлением за 30 мин реституции на новом, более низком функциональном уровне значений АДс, АДд и СГД, а также полной нормализацией нарушенной точной координации движении и частичной – статической мышечной выносливости. При вечернем приеме тех же процедур эффект быстрого и полного восстановления касался внешнего дыхания, энергопродукции и точной координации движений.

Отсюда следует, что при оценке эффективности применения утренних, дневных и вечерних термоконтрастных процедур необходимо учитывать и связанное с их последействием «отсроченное» (на следующий день утром) восстановление. Оно регистрировалось через 17 часов (после дневного посещения сауны), характеризовалось низкими исходными уровнями VЕ, VО2 и ЭТ, а также эффектом «сверхвосстановления» статической мышечной выносливости, которая увеличивалась на 21% относительно исходной (перед работой). При этом «отсроченный» позитивный эффект наиболее выраженным оказался спустя 13 часов (после вечернего посещения сауны). Это проявлялось (относительно контроля) уменьшением утренних величин VЕ, VО2 и ЭТ, полной нормализацией функции зрительного анализатора и статистической мышечной выносливости. Эффект «сверхвосстановления» обнаруживался в отношении точной координации движений, которая возрастала на 20%, тогда как в контроле она остается ниже исходной на 18 %.

Приведенные данные свидетельствуют, что рассмотренный режим посещения сауны в утренние, дневное и вечернее время суток после завершения напряженной мышечной работы является высокоэффективным средством постнагрузочного восстановления человека.

Обоснование выбора информативных критериев для оценки предела

переносимости физической нагрузки нарастающей интенсивности

в условиях ограничения теплоотдачи

Установлено, что в условиях комфортного (Т=18±1°С, φ=68±1%, V=0,3±0,1 м/с – режим 1), теплого (Т=25±1°С, φ=75±1%, V=0,3±0,1 м/с – режим 2) и жаркого влажного (Т=31±1°С, φ=85±1%, V=0,3±0,1 м/с – режим 3) микроклимата предельная длительность (до отказа) мышечной работы ступенчато возрастающей мощности (от 50 до 250 Вт) оказалась приблизительно одинаковой (28,5±0,3 мин). Такая физическая нагрузка вызывала стремительно нарастающие сдвиги показателей внешнего дыхания и энергообмена. Однако абсо-лютные их величины, достигнутые к концу работы, а также энергетическая «це-на» за время ее проведения были наибольшими при режиме 3. Одновременно наблюдались разнонаправленные по динамике, но близкие по степени выражен-ности изменения показателей теплового состояния организма. Разнонаправленный характер динамики Тor, СВТ  кожи, СТТ, Q и Q заключался в стабилизации на уровнях, близких к исходным (режим 1) или в замедленном их росте (режимы 2 и 3). При такой динамике значений теплонакопления отражали тепловое состояние обследуемых при режиме 1 в границах  оптимального (Q от 0,9 до 1,8 кДж/кг) и при режимах 2 и 3 – в границах допустимого (от 2,3 до 3,4 кДж/кг).

Наряду с этим имело место напряжение в работе регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы, степень выраженности которого возрастала по мере увеличения температуры и влажности воздуха от уровня комфортных. Это нашло отражение в динамике и величинах показателей кардиогемодинамики и церебрального кровообращения. Так, уже на 5-й мин работы мощностью 50 Вт при всех микроклиматических режимах повышалось АДс, уровень которого в момент прекращения работы мощностью 250 Вт достигал 178191 мм рт.ст. Уменьшение АДд начиналось в конце 1-го цикла работы (режим 3), 2-го цикла (режим 2) и 4-го цикла (режим 1). Перед наступлением отказа исходное АДд (7880 мм рт.ст.) снижалось до 50±2 (режим 1), 36±2 (режим 2) и 24±1 (режим 3) мм рт.ст. СГД характеризовалось двумя фазами изменения: «фаза подъема» (режимы 1 и 2) или «фаза сдерживания» (режим 3) в течении первых 3-х циклов работы и «фаза снижения» - последующие 2 цикла работы. Перед отказом уровень СГД не отличался от исходного (93±0,9 мм рт.ст., режим 1), становился ниже его на 8±1 мм рт.ст. (режим 2) и 16±0,9 мм рт.ст. (режим 3). Параллельно отмечалось непрерывное падение общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС), конечная величина которого возрастала с 310±35 (режим 1) до 461±40 (режим 2) и 610±50 (режим 3) дин · см-5/с.

Усиление сердечной деятельности с начала работы нарастающей мощности проявлялось тахикардией. При этом по мере увеличения мощности физической нагрузки происходил непрерывный рост ЧСС, достигающей к моменту отказа 173±2 уд/мин (режим 1), 179±2 (режим 2) и 184±2 уд/мин (режим 3).Закономерные изменения претерпевали СО и МОК. СО характеризовался стабилизацией на уровне исходного в течение 1-го цикла нагрузки (режим 1 и 2) или незначительным ростом (режим 3), после чего происходило его непрерывное уменьшение. Для МОК характерным оказался быстрый рост, сменяющийся в конце 4-го цикла нагрузки удерживанием на достигнутом уровне (режимы 1 и 2), или снижением после 3-го цикла нагрузки до конца работы (режим 3). При этом увеличение МОК обусловливалось как увеличением частоты сердечных сокращений, так и ростом СО, поэтому в первые 5 мин нагрузки мощностью 50 Вт возрастание МОК явилось результатом увеличения обоих параметров (режим 3) или только ЧСС (режимы 1 и 2), поскольку в этих случаях СО не изменялся. Дальнейшее возрастание МОК происходило за счет увеличения ЧСС на фоне непрерывного уменьшения СО. Снижение МОК к моменту прекращения работы в 250 Вт (режим 3), по сравнению с удержанием его на достигнутом уровне (режимы 1 и 2), можно объяснить наибольшим снижением СО на фоне одинакового прироста ЧСС.

Таким образом, выполнение мышечной работы нарастающей интенсивности до отказа вызывало наибольшее падение эффективности сердечной деятельности в жарком влажном микроклимате по сравнению с комфортным и теплым. Приведенные данные позволяют полагать, что динамика и абсолютные значения комплекса рассмотренных показателей кардиогемодинамики являются высоко информативными критериями для оценки степени напряжения в работе регуляторных механизмов при физической работе повышающейся мощности в комфортном, теплом и жарком влажном климате.

Дальнейшие исследования показали, что в разных условиях теплоотдачи, реоэнцефалографические (РЭГ) показатели, отражающие состояние церебрального кровотока до начала и в течение всего времени физической нагрузки претерпевали характерные изменения. Так, созданный в термокамере микроклимат оказывал влияние на исходный уровень (состояние покоя) мозгового кровотока. Это выражалось достоверным уменьшением тонуса артерий, артериол и вен, ростом кровенаполнения мозговых сосудов и увеличением оттока венозной крови из церебрального региона при повышении температуры и влажности, что можно расценить как проявление ауторегуляции мозгового кровотока в ответ на измененные условия теплоотдачи.

Физическая нагрузка с возрастающей мощностью в разных микроклиматических режимах вызывала одинаковые по характеру изменения РЭГ показателей несмотря на различия их исходных уровней. Однако в большей степени изменения отмечались в процессе работы в жарком влажном микроклимате, что проявлялось снижением реографического дикротического и диастолического индексов, а также вено-артериального отношения до минимальных значений к моменту отказа. Одновременно наблюдалось непрерывное увеличение максимальной скорости быстрого наполнения крупных артерий и средней скорости медленного наполнения средних артерий головного мозга, достигающих максимального уровня к периоду отказа. Параллельно отмечался быстрый рост ре-ографического систолического индекса и венозного оттока из региона при максимуме в конце цикла нагрузки мощностью 200 Вт, после чего начиналось его снижение. В целом, совокупность обнаруженных сдвигов свидетельствовала о развитии к концу заданной работы во влажной нагревающей среде резко выраженной гипотонии крупных, средних и мелких артерий, артериол и вен, а также об избыточном кровенаполнении мозговых сосудов и ухудшении венозного оттока крови из бассейна головного мозга. При такой же работе в комфортном или теплом микроклимате выявленные различия (по сравнению с жарким влажным микроклиматом) проявлялись  стабилизацией показателей РЭГ на уровнях, достигнутых после 3-го цикла нагрузки. Таким образом, приведенные данные позволяют заключить, что по динамике и абсолютным значениям РЭГ показателей можно судить о сохранении ауторегуляции мозгового кровотока или приближающейся утраты этой ауторегуляции.

Как показали психофизиологические исследования, мышечная работа возрастающей мощности при режиме 1 к моменту отказа от ее выполнения не оказывала существенного влияния на состояние ЦНС, нервно-мышечного аппарата и субъективный статус обследуемых. Вместе с тем, при режиме 2 отмечалось снижение точной координации движений, ухудшение самочувствия и активности, а при режиме 3 происходили достоверные изменения всех анализируемых показателей, которые свидетельствовали о развитии возбуждения в ЦНС, снижении сенсомоторной координации и статической мышечной выносливости, а также ухудшении самочувствия, активности и настроения.

Таким образом, динамическая работа ступенчато повышающейся мощности в условиях комфортного, теплого и жаркого микроклимата сопровождалась стремительными и резкими сдвигами со стороны внешнего дыхания, энергопродукции, системной кардиогемодинамики и церебрального кровообращения на фоне слабо или умеренно выраженных изменений ЦНС, теплового и субъективного состояния и физической работоспособности человека.

Обоснование выбора информативных критериев оценки переносимости

предельной физической нагрузки субмаксимальной мощности

в разных условиях теплоотдачи

В процессе проведенных исследований установлено, что в комфортном (режим 1) и теплом (режим 2) микроклимате возможная продолжительность работы субмаксимальной мощности оказалась приблизительно одинаковой и составляла 60±3 мин. При этом, основной причиной преждевременного отказа от продолжения работы явилось появление мышечного дискомфорта в работающих мышцах нижних конечностях и желание в связи с этим прекратить исследование.

С другой стороны, выполнение одной и той же работы в разных микроклиматических условиях сопровождалось разнонаправленными по характеру динамики изменениями показателей теплового состояния обследуемых. Так, в первые 20 мин физической нагрузки при режиме 1 происходило повышение Тor на 0,5±0,07°С, СВТ кожи на 2,8±0,2°С, СТТ на 0,5±0,06°С и ΔQ на 1,7 кДж/кг. В дальнейшем эти показатели практически не изменялись и удерживались до конца работы на уровнях, достигнутых в начальном ее периоде. Такая динамика анализируемых параметров свидетельствовала о том, что через 20 мин воздействия интенсивной физической нагрузки наступала термостабилизация организма при повышенном его теплосодержании, отличающемся от исходного не более чем на 2,0±0,3 кДж/мин. Отсюда следует, что при режиме 1 условия для теплоотдачи являются близкими к оптимальным, поскольку система терморегуляции обеспечивает поддержание температурного гомеостаза человека.

При режиме 2 на 10-й мин работы регистрировалось более выраженное увеличение СВТ кожи, которая в ходе дальнейшего выполнения работы медленно нарастала и к моменту отказа достигала 35,2±0,2°С. Температура тела (Тor) в первые 10 мин работы оставалась на уровне исходной (36,6±0,05°С), после чего происходило ее постепенное повышение до 37,0±0,06°С. Со стороны СТТ и Q также отмечался замедленный рост значений, конечные величины которых указывали на умеренный перегрев организма человека. В таких условиях гипертермии, обусловленной работой с большим расходом энергии и уменьшением испарительной теплоотдачи при повышенной влажности воздуха, ухудшалось состояние ЦНС, снижалась физическая работоспособность, а также отмечалось уменьшение статической выносливости мышц кисти и предплечья.

Дальнейшее повышение температуры и влажности воздуха (режим 3) приводило к резкому ограничению теплоотдачи. В результате предельная длительность работы сокращалась до 52±4 мин и ее выполнение сопровождалось непрерывным возрастанием величин показателей теплового состояния организма. При этом основной причиной развившейся гипертермии явилось резкое ограничение теплопотерь путем потоиспарения при высокой влажности воздуха и дополнительное образование метаболического тепла за счет возрастания интенсивности газоэнергообмена в последние 10 мин физической нагрузки. Следствием явилось статистически значимое снижение способности к точной координации движений и уменьшение статической выносливости мышц кисти и предплечья относительно исходных значений.

Таким образом, изменения показателей теплового состояния организма в ходе работы субмаксимальной мощности при различных параметрах микроклимата можно рассматривать как информативные критерии для оценки степени гипертермии, развившейся в этих условиях. В качестве таких критериев в табл. 7 приведены конечные величины показателей теплового состояния спортсменов, позволяющих диагностировать: отсутствие перегрева (режим 1), умеренный перегрев (режим 2), значительный перегрев (режим 3).

Согласно дальнейшим исследованиям переносимость действия интенсивной физической нагрузки и ее сочетания с затрудненной теплоотдачей оказалась тесно связанной с результативностью функционирования сердечно-сосу-дистой системы (рис. 4). Так, при всех микроклиматических режимах в течение первых 10 мин физической нагрузки происходило резкое увеличение исходной ЧСС, которая в дальнейшем либо оставалась на относительно стабильном уровне (режим 1), либо медленно нарастала (режимы 2 и 3). Систолический объем  крови в начальном периоде нагрузки отчетливо уменьшался, а затем удерживался на одном уровне, составляя 72÷75 мл (режим 1) и 65÷68 мл (режим 2), или продолжал снижаться, приближаясь к 54÷58 мл (режим 3) в момент отказа от продолжения работы. Для динамики МОК характерным оказался первоначальный рост значений (до 10 мин) с последующей стабилизацией на разном уровне в зависимости от условий окружающего микроклимата.

Таблица 7

Величины показателей теплового состояния спортсменов к концу непрерывной работы субмаксимальной мощности при трех микроклиматических режимах (M±m)

Показатель

Режим 1: Т=18±1°С, φ=68±1%, v=0,3±0,l м/с

Режим 2: Т=25±1°С, φ=75±1%, v=0,3±0,l м/с

Режим 3: Т=31±1°С, φ=85±1%, v=0,3±0,l м/с

Предельная длитель­ность работы, мин

Тor, °С

СВТ кожи, °С

СТТ, °С

ΔQ, кДж/кг, влагопотери, г/мин

60±3

36,8±0,5

32.6±0,2

36,0±0,1

2,0±0,3

7,1±0,4

60±3

37,1±0.04

35,2±0,2

36,8±0,08

4,1 ±0,2

14,2±0,3

52±4

37,5±0,06

36,1±0,1

37,4±0,05

6,0±0,2

20,6±0,4

Из полученных данных следует, что только в микроклимате с оптимальными условиями теплоотдачи, обеспечивающими поддержание температурного гомеостаза человека при мышечной работе субмаксимальной мощности возможна стабилизация основных параметров деятельности сердца. Такое постоянство свидетельствует о наступлении через 10 мин работы периода устойчивого состояния («Study State»), когда производительность сердца соответствует энергетическим потребностям организма при определенном виде физической нагрузки в конкретных микроклиматических условиях. В то же время по мере повышения температуры и влажности окружающей среды от уровня оптимальных возрастает напряжение сердечной деятельности и снижается ее эффективность, особенно при резко выраженном ограничении испарительной теплоотдачи. Это подтверждали характер динамики и  показателей, отражающих системное артериальное давление и общее периферическое сосудистое сопротивление (рис. 5).

В динамике СГД наблюдались следующие фазы: «подъем» - первые 10 мин работы (режимы 1 и 2); «стабилизация» - последующие 50 мин (режим 1) или 40 мин (режим 2); «снижение» - последние 10 мин работы (режим 2). При режиме 3 СГД характеризовалось непрерывным снижением (рис. 6). Сходный характер приобретала динамика ОПСС (рис.6).

Рис. 4. Динамика ЧСС, СО крови и МОК при мышечной работе  субмаксималь-

ной мощности в трех микроклиматических режимах:

1 - комфортный микроклимат (Т=18±1°С, φ=68±1%, V=0,3±0,1м/с);

2 - теплый влажный микроклимат (Т=25±1°С, φ=75±1%, V=0,3±0,1м/с);

3 - жаркий влажный микроклимат (Т=31±1°С, φ=85±1%, V=0,3±0,1м/с).

  Рис. 5. Динамика АДс АДд при мышечной работе субмаксимальной мощ

  ности в трех микроклиматических режимах. 

  Рис. 6. Динамика СГД и ОПСС при мышечной работе субмаксимальной

  мощности в трех микроклиматических режимах. 

Таким образом, на основании анализа полученных результатов представля-ется возможным выделить 3 варианта динамики системного АД, интегративным показателем которого считается СГД: относительная стабилизация на повышенном уровне (оптимальный микроклимат); относительная стабилизация, сменяющаяся срывом (теплый микроклимат); непрерывное снижение (жаркий влажный микроклимат). При этом выделенные варианты динамики СГД могут быть обусловлены разнонаправленными сдвигами МОК (подъем и стабилизация на разных уровнях) и ОПСС (резкое падение и стабилизация на пониженном уровне или непрерывное снижение).

Наиболее интересным представляется третий вариант динамики, в котором уже в первые 10 мин интенсивной мышечной работы в условиях жаркой и влажной среды происходит терморегуляторное расширение кожных сосудов, приводящее к увеличению емкости сосудистого русла кожи. Возникающее при этом относительное уменьшение объема циркулирующей крови вызывает рост МОК за счет резкого увеличения ЧСС и снижения СО. В результате быстрого падения ОПСС уменьшается АДд, и повышается АДс. При дальнейшей работе с энерготратами порядка 46 кДж/мин повышение теплопродукции приводит к интенсификации потоотделения, в результате чего рабочая нагрузка на сердечно-сосудистую систему постоянно нарастает, а результативность функционирования непрерывно снижается. Об этом свидетельствовала и динамика СГД, которая характеризовалась неуклонным уменьшением значений на фоне продолжающегося роста ЧСС и снижения СО, ОПСС, АДд. При этом АДс удерживалось на повышенном, а МОК на относительно низком уровне. В совокупности, выявленные разнонаправленные сдвиги на сочетанное воздействие физической и термической нагрузок могут свидетельствовать о значительном снижении компенсаторных возможностей системы кровообращения. Именно этим объясняется сокращение предельной длительности непрерывной работы субмаксимальной мощности до 52±4 мин. Отсюда следует, что значения показателей кардиогемодинамики перед наступлением отказа от продолжения работы большой мощности можно рассматривать в качестве значимых оценочных критериев функционального перенапряжения организма человека во влажной нагревающей среде (табл. 8).

Таблица 8

Величины показателей функционального перенапряжения организма

обследуемых при непрерывной работе субмаксимальной мощности в условиях жаркого влажного микроклимата (М±m)

Показатели

Параметры микроклимата:

Т=31±1°С, φ=85±1%, v=0,3±1м/с

Артериальное давление (АД) мм рт.ст.:

СГД

АДс

АДд

ОПСС,дин·см"5/с

ЧСС, уд/мин

СО крови, мл

МОК, л/мин

66±2

153±2

23±3

535±30

170±2

56±2,0

9,5±0,3

Согласно проведенным реоэнцефалографическим исследованиям, оптимальные условия для поддержания баланса между притоком артериальной крови в головной мозг и оттоком венозной крови из региона обеспечивались в комфортном микроклимате. На это указывали начальные (до работы) меньшие значения МСБН, ССМН, РСИ, ВО и большие значения РДИ, В/А, ДИ (режим 1) относительно данных при режимах 2 и 3 (табл. 9).

Начало интенсивной мышечной работы (10 мин) в комфортном (режим 1) и теплом (режим 2) микроклимате сопровождалось резким увеличением МСБН кровью мозговых артерий крупного калибра, после чего значения этого показателя до 50 мин продолжали расти и далее незначительно уменьшались в последние 10 мин нагрузки. Одновременно с началом исходные значения РДИ, ДИ и В/А быстро снижались, а затем сохранялись на пониженном уровне до конца нагрузки. Для РСИ были характерны две фразы: «фаза подъема» - в течение 40 мин работы и «фаза стабилизации» - оставшиеся 20 мин. Резкий подъем  ВО крови из региона отмечался на 10-й мин, который в дальнейшем сменялся медленным нарастанием до момента прекращения работы.

Описанная динамика РЭГ показателей указала на то, что при выполнении работы субмаксимальной мощности в микроклиматических условиях, исключающих возможность перегрева человека (режим 1) или вызывающих его умеренный перегрев (режим 2), развивается процесс относительной стабилизации суммарного пульсового кровенаполнения головного мозга. При этом происходило увеличение скорости кровенаполнения крупных и средних мозговых артерий, а также падение тонуса мелких, артерий и артериол. В результате постепенное повышение систолического притока крови в головной мозг сменялось его стабилизацией на новом уровне за счет резкого подъема венозного оттока в начале работы и его дальнейшим замедленным нарастанием.

Таблица 9 Величины реоэнцефалографических показателей у спортсменов до и в конце непрерывной работы субмаксимальной мощности при трех микроклиматических режимах (М±m)

Показатели

Режим 1

Режим 2

Режим 3

А

Б

А

Б

А

Б

МСБН, Ом/с

465±16

946±20

606±17*

1087±20*

695±19**

1325±27**

ССМН, Ом/с

184±10,9

275±10

254±12*

324±16*

290±11,8**

300±13

РСИ, Ом

0,63±0,05

1,ОЗ±0,06

0.89±0,05*

1,23±0,07*

1,08±0,09**

1,41±1,0**

РДИ, %

88±1,7

32±1,4

78±1,2*

30±1,1

73±1,3**

25±1,1**

ДИ, %

80±1,4

30±1,6

67±1,3*

25±1,8*

60±1,3**

20±1,2**

В/А, %

83±3

35±2

68±2*

30±2

62±2**

26±1,2**

ВО, усл.ед.

26±1

122±5

33±3*

129±4

47±5**

135±5

Примечания: А-до работы. Б  -  в конце работы.

* - достоверные различия по сравнению с режимом 1;

** - достоверные различия по сравнению с режимом 2.

Другой характер динамики РЭГ показателей наблюдался в жарком влажном микроклимате (режим 3), когда отмечалось быстрое увеличение МСБН кровью крупных мозговых артерий, достигающее максимума к моменту отказа от продолжения работы, а ССМН кровью средних мозговых артерий оставалась практически на исходном уровне. При этом в первые 20 мин нагрузки происходило резкое уменьшение исходных значений ДИ, РДИ и ВА с последующим их сохранением на низком уровне до конца работы.  Одновременно отмечался непрерывный рост РСИ и стремительный подъем ВО крови из церебрального бассейна с последующей его стабилизацией. При этом на отсутствие стабилизации суммарного пульсового кровенаполнения на новом уровне при выполнении очень тяжелой работы во влажном жарком микроклимате, вызывающем значительный перегрев человека, указывал тот факт, что непрерывный приток артериальной крови (увеличение РСИ) в мозг происходило при сохранении на относительно постоянном уровне венозного оттока крови из региона (стабилизация ВО), в результате чего создавались условия для венозного застоя крови в церебральном бассейне.

Коррекция функционального состояния человека в условиях перегревания посредством однократного приема фармакологических препаратов

с протекторным действием

Как показали полученные результаты, выполнение работы субмаксималь-ной мощности (75% от МПК) в условиях жаркого влажного микроклимата соп-ровождалось непрерывным ростом показателей теплового состояния, величины которых в конце экспериментов (60-я мин) указывали на значительное перегревание у лиц контрольной группы (прием плацебо). При этом разовый прием бемитила (0,5 г), пирацетама (0,4 г), фенибута (0,25) и обзидана (0,08 г) приводил к ослаблению терморегуляционного напряжения и замедлению скорости теплонакоплений в организме обследуемых.

При изучении газоэнергообмена выявлено, что под влиянием препаратов выполнение одной и той же по мощности и длительности работы производилось с меньшими затратами энергии, чем в контроле (табл. 10). Об этом свидетельствовали достоверное уменьшение величин VE, VО2 и ЭТ как при выполнении непрерывной работы, так и энергетическая ее «стоимость», которая в контроле оказалась существенно выше, чем после приема препаратов.

Таблица 10

Энергетическая «стоимость» работы субмаксимальной мощности

(75 % от МПК) в жарком влажном микроклимате после однократного приема фармакологических препаратов (M±m)

Препараты

Энерготраты,

кДж/ч

Изменения по отношению к плацебо, %

Плацебо

3418±83

100

Пирацетам

3044±91*

89,1

Бемитил

3024±89*

88,2

Обзидан

2987±88*

87,4

Фенибут

2948±83*

86,1

* - Достоверные различия (р<0,01) по сравнению с плацебо.

Со стороны сердечно-сосудистой системы пракически у всех обследуемых после приема плацебо, пирацетама, бемитила и фенибута регистрировалось непрерывное увеличение ЧСС (табл. 11). При этом различия заключались в том, что при приеме препаратов, начиная с 30-й мин эрготермической нагрузки, абсолютные значения ЧСС оказались ниже, чем у лиц контрольной группы. С этого времени бемитил и пирацетам вызывали уменьшение ЧСС на 8-10 уд/мин (р<0,05), а фенибут – на 13-16 уд/мин (р<0,01). При приеме обзидана ЧСС после первоначального увеличения (15-я мин) далее удерживалась на относительно постоянном уровне.

По показателям артериального давления после приема всех препаратов повышение АДс происходило до 30-й мин, после чего оно оставалось на одном уровне (бемитил, фенибут) или продолжало медленно нарастать (пирацетам, плацебо). Обзидан обеспечивал его поддержание АДс на относительно стабиль-ном уровне. Прием препаратов сопровождался непрерывным падением АДд, уровень которого к концу работы оказался ниже исходного в 2 раза (плацебо, пирацетам , бемитил), в 1,7 раза (фенибут) и в 1,2 раза (обзидан). СГД характеризовалось постепенным уменьшением на 9÷11 мм рт.ст. после приема плацебо, пирацетама, бемитила и фенибута, а обзидан удерживал СГД на относительно постоянном уровне на протяжении всего времени работы.

Таблица 11

Динамика показателей сердечно-сосудистой системы при работе мощностью

75 % от МПК в жарком влажном микроклимате после однократного приема

фармакологических препаратов (M±m)

Препараты

Показатели

Время работы, мин

0

15

30

45

60

ЧСС, уд/мин

70±1

153±3

165±3

172±3

181±2

Плацебо

АДс, мм рт.ст.

123±0,6

163±2

170±2

173±1,9

174 ±2

АДд, мм рт.ст

78±0,9

60±1,9

50±1,8

44±2

40 ±2

СГД, мм рт.ст

93±0,5

93±0,5

89±1,6

87±1,4

83±1.5i

ЧСС, уд/мин

72 ±2

150±5 

157±3*

164 ±3

170±3*

Пирацетам

АДс, мм рт.ст

123±1

164±3

170±2

172±1,8

175±1,6

АДд , мм рт.ст

78±1

57±2

45±1,7

42±1,7

38± 1,6

СГД, мм рт.ст

93±1

92±2

87±1,5

86±1,3

83± 1,1

ЧСС, уд/мин

71±1

149±4

156±3*

163 ±3*

172±3*

Бемитил

АДс, мм рт.ст

121±1

156±3

160±2,8*

161±2,8*

161±3*

АДд, мм рт.ст

79±1

56±2

46±2,5

43±2,7

40±2,5

СГД, мм рт.ст

92±1

90 ±2

84±2*

83±1,5*

81±1,5

ЧСС, уд/мин

70±2

146 ±4

152±4*

158 ±4*

165±4*

Фенибут

АДс, мм рт.ст

122±1

157±3

162±3*

162±2,9*

163±2*

АДд, мм рт.ст

80±1

59±2

52±3

50±3

48±2

СГД, мм рт.ст

94±0,9

92±2

88±2

87±2

85 ±2

ЧСС, уд/мин

66±2

124±4*(*

127 ±4*(*

125±5*(*

123±6*(*

Обзизан

АДс, мм рт.ст

121±0,5

140±2,7*(*

143±1,8*(*

141±1,8*(*

139±2*(*

АДд, мм рт.ст

79±1

70±2*(*

67±2*(*

65±2,7*(*

64±3*(*

СГД, мм рт.ст

93±0,8

92±2

92±1

90±1*

89±1*(*

  * - достоверные различия по сравнению с плацебо;

(*- достоверные различия по сравнению с пирацетамом, бемитилом и фе-

нибутом.

К моменту прекращения эргометрического воздействия наблюдалось дос-товерное увеличение скорости простой зрительно-моторной реакции на 18±2,6 мс (плацебо), на 11±1,4 мс (пирацетам) и на 9±1,9 мс (обзидан, фенибут). Однако время ответной реакции после приема препаратов на 7-9 мс оказалось больше по сравнению с контролем. В конце работы величина КЧССМ также достоверно возрастала на 2,8±0,4Гц (относительно плацебо) или оставалась на уровне исходной (прием препаратов).

При оценке физической работоспособности и субъективного статуса у лиц контрольной группы установлено снижение на 35 % точной координации движений и на 40 % - статической мышечной выносливости, а также ухудшение показателей «самочувствие», «активность» настроение соответственно на 21 %, 15 % и 9 % (р<0,01).

Таким образом, в результате применения исследуемых препаратов улучшалось функциональное состояние ЦНС, физическая работоспособность и субъективный статус обследуемых, т.е. фармакологические препараты при пероральном введении в организм за 30 мин до начала физической работы субмаксимальной мощности оказывали при последующем ее выполнении в условиях резко затрудненной теплоотдачи отчетливо выраженное коррегирующее действие на степень функциональных сдвигов, работоспособность и субъективный статус спортсменов.

Обоснование выбора комбинации препаратов и оценка ее эффективности при гипертермии

Согласно полученным результатам, по выраженности терморегуляторного эффекта, объективными критериями которого являются снижение уровня энерготрат, прироста внутренней и поверхностной температуры тела, уменьшение теплонакопления и потоотделения, фармакологические препараты можно поставить в следующей последовательности: «пирацетам-бемитил-обзидан-фенибут». Вместе с тем обзидан (в отличие от фенибута) при воздействии эрготермической нагрузки обеспечивал стабилизацию кардиогемодинамических показателей на уровнях, соответствующих энергетическим потребностям организма. При этом, выявленные особенности действия фенибута и обзидана послужили основанием для проверки физиологической эффективности сочетанного их приема.

Исследования с одновременным применением фенибута (0,25 г) и обзидана (0,08 г) показали, что комбинация выбранных препаратов приводила к усилению термопротекторной эффективности. Об этом свидетельствовали динамика и величины показателей теплового состояния обследуемых при непрерывном выполнении ими работы одной и той же мощности (75% от МПК) и длительности в одинаковых условиях нагревающего микроклимата (табл. 12).

Таблица 12

Тепловое состояние спортсменов при работе мощностью 75 % от МПК в

жарком влажном микроклимате (Т=31±1°С, φ=81±1%, V=0,3±0,l м/с) после  приема комбинации фенибута с обзиданом (М±m)

Показатели

Время работы, мин

0

15

30

45

60

Тоr. °С

СВТ кожи,°С

СТТ,°С

ΔQ, кДж/кг

36,7±0,05

32,3±0,2

35,6±0,1

0

36,8±0,03

35,0±0,1

36,5±0,05

3,2±0,12

36,9±0,04

35,1±0,1

36,6±0,06

3,5±0,2

36,9±0,05

35,2±0,2

36,7±0,07

3,6±0,2

36,9±0,05

35,3±0,1 36,7±0,07

3,6±0,2

При этом наблюдаемое улучшение теплового состояния обследуемых после приема фенибута с обзиданом можно объяснить более выраженным (по сравнению с раздельным) снижением уровня газоэнергообмена (табл. 13). Так, во всех случаях показатели газоэнергообмена значительно увеличивались в первые 20 мин работы, далее они продолжали возрастать до 40-й мин и затем оставались почти на одном уровне до момента прекращения работы. Однако в ходе ее выполнения результаты после применения комбинации фенибута с обзиданом  оказались достоверно лучше, чем у лиц, принимавших отдельно фенибут или обзидан. В целом энергетическая стоимость выполненной работы была достоверно ниже, чем после приема плацебо.

Таблица 13

Показатели газоэнергообмена у спортсменов при работе мощностью 75 % от МПК в жарком влажном микроклимате после приема препаратов (М±m)

Препараты

Показатели

Время работы, мин

Среднее

значение

0

20

40

60

Обзидан

VE, л/мин

7,5±0,3

38,3±1,3

43,4±1,9

44,2±1,6

42,1+0,9

VO2, л/мин

0,37±0,01

2,38±0,07

2,66+0,06

2,65+0,08

2,56+0,06

ЭТ, кДж/мин

7,1±0,2

46,8±2,0

51,0±1,8

51,0+1,6

49,7+1,3

Фенибут

VE, л/мин

7,6+0,2

37,2+1,5

41,0±1,7

43,3+1,8

40,5+1,1

VO2, л/мин

0,36±0,02

2,32+0,06

2,63±0,07

2,64+0,07

2,53+0,07

ЭТ, кДж/мин

7,4+0,2

46,4±1,9

50,2+1,5

51,3+1,5

49,3+1,2

Фенибут

+

Обзидан

VE, л/мин

7,3+0,2

34,9±0,9*

38,1+1,1*

41,0±1,4

38,1+1,0*

VO2, л/мин

0,34+0,01

1,97±0,09*(*

2,24±0,08*(*

2,33+0,1 *(*

2,18±0,06*(*

ЭТ, кДж/мин

6,7±0,2

41,0±1,9*(*

44,3±1,2*(*

45,4+1,9*(*

43,9+1,1 *(*

* -достоверные различия по сравнению с обзиданом; 

*(*-достоверные различия по сравнению с обзиданом и фенибутом.

В наблюдениях с применением обзидана или его комбинации с фенибутом по значениям основных кардиогемодинамических показателей статистически значимых различий обнаружено не было. Однако по данным психофизиологических показателей выявлено, что комбинация препаратов, судя по сохранению скорости простой сенсомоторной реакции на уровне исходной, обеспечивала сохранение баланса процессов возбуждения и торможения в ЦНС. При этом также установлено отчетливое повышение (в среднем на 16 %) точной координации движений и поддержание статической мышечной выносливости на исходном (дорабочем) уровне.

Таким образом, потенцирование термопротекторного действия фенибута (0,25 г) и обзидана (0,08 г) посредством из комбинации было обусловлено существенным уменьшением теплопродукции организма, косвенным подтверждением чему явилось достоверное снижение энерготрат (по сравнению с контролем). Кроме того, комбинация препаратов в рассматриваемых условиях эрготермического воздействия обеспечивала нейро- и актопротекторный эффекты, что указало на необходимость проверки физиологической эффективности комбинации препаратов при курсовом приеме.

Протекторная эффективность курсового применения фенибута и обзидана при эрготермической нагрузке

Сравнительные исследования показали, что комбинированное применение фенибута и обзидана на протяжении 5 дней при выполнении 60-минутной непрерывной работы большой мощности в условиях нагревающего микроклимата вызывало снижение расхода энергии у лиц экспериментальной группы по сравнению с контрольной. При этом в 1-й день эрготермического воздействия достоверное уменьшение энерготрат составило  21,4 %,  во  2-й – 18,6 %, в 3-й и 4-й дни – 18 % и в 5-й – 19,3 % относительно уровня этого показателя в те же дни у лиц группы «плацебо».

Наблюдаемое снижение энергетической «стоимости» заданной работы в нагревающей влажной среде может свидетельствовать об экономном расходовании энергии у обследуемых, принимавших смесь фенибута и обзидана в течение 5-дневного курса. Это достигалось за счет одновременного уменьшения объема легочной вентиляции и потребления кислорода тканями организма. Действительно, в обеих сериях наблюдений изменения VE и VO2 происходили параллельно изменениям ЭТ. Однако различия проявлялись в том, что при курсовом приеме комбинации препаратов значения этих показателей оказались достоверно меньше на 12,9±3,6 и 0,37±0,1 л/мин (1-й день), на 10,2±3,4 и 0,34±0,09 л/мин (2-й день), на 11,2±3,5 и 0,32±0,08 л/мин (3-й и 4-й дни), 13,2±3,4 и 0,38±0,1 л/мин (5-й день) относительно их величин этих в те же дни приема плацебо.

Отчетливое снижение расхода энергии на обеспечение тяжелой физической работы в нагревающих условиях среды нашло отражение в оптимизации теплового состояния у лиц экспериментальной группы, у которых в первые три дня эрготермического воздействия прирост Тor к концу работы оказался одинаковым и составил в среднем 0,4 С, а в последующие 2 дня – 0,3 С по отношению к исходной величине (36,6±0,05 С). У лиц контрольной группы прирост Тor к моменту прекращения работы достигал 0,9±0,06 С (1-й день), 0,8±0,03 С (2-й и 3-й дни), 0,7±0,03 С (4-й и 5-й дни), при абсолютных значениях соответственно 37,6±0,08 С, 37,5±0,08 С и 37,4±0,05С.

Рассматривая такой важных показатель теплового состояния, как теплонакопление (ΔQ), следует отметить, что у лиц контрольной группы максимальная величина (7,2±0,3 кДж/кг) обнаруживалась в 1-й день на 60-й мин работы. В последующие дни отмечалось постепенное его уменьшение до 6,2±0,2 кДж/кг (5-й день). У лиц экспериментальной группы также регистрировалось постепенное снижение ΔQ с 4,6±0,2 кДж/кг (1-й день) до 4,1±0,2 кДж/кг (5-й день).

О снижении теплового напряжения организма под влиянием комбинированного применения препаратов можно было судить и по уменьшению интенсивности потоотделения. Так, если в контроле влагопотери за все дни работы в жаркой влажной среде составляли в среднем 1230 г/ч (1-й день), 930 г/ч (2-й день) 1030 и 1050 г/ч (3-й и 4-й дни) и 1000 г/ч (5-й день), то после приема комбинации препаратов они достоверно снижались до 660 г/ч (1-й и 2-й дни), 560 г/ч (3-й день), 600 г/ч (4-й день) и 550 г/ч (5-й день).

Одновременно регистрировались разнонаправленные сдвиги в характере динамики и в уровнях показателей сердечно-сосудистой системы. Так, в ходе ежедневных экспериментов с приемом плацебо усиление сердечной деятельности у обследуемых отмечалось с самого начала мышечной работы и проявлялось в непрерывном увеличении ЧСС, максимальная величина которой к концу работы оставалась во все дни практически одинаковой (табл. 14). Несколько иная динамика и абсолютные значения ЧСС обнаруживались у обследуемых при ежедневном приеме комбинации фенибута и обзидана. В этих случаях ЧСС в первые 10-15 мин увеличивалась до 125-132 уд/мин, после чего оставалась на достигнутом уровне до конца работы.

Таблица 14

Показатели кардиогемодинамики к концу работы субмаксимальной мощности в жарком влажном микроклимате при курсовом приеме плацебо и комбинации фенибута с обзиданом (М±m)

Препараты

Показатели

Дни недели

1

2

3

4

5

Плацебо

ЧСС уд/мин

182±3

182±4

182±3

185±3

180±3

I

АДс мм рт. ст

178±1,4

174±2,8

178±1,4

178±1,4

174±1,4

АДд мм рт. ст

36±2,8

38±1,4

35±2,8

36±2,8

36±2,8

СГД мм рт. ст

83±1

83±1

82±0,7

83±1,7

82±1,8

Фенибут

+

Обзизан

ЧСС уд/мин

128±3*

130±3*

131±3*

132±5*

125±4*

I

АДс. мм рт. ст

146±3*

147±2,8*

145±1*

145±1,4*

145±2*

АДд мм рт. ст

60±2,8*

56±1,4*

58±1,4*

56±1,4*

56±1,4*

СГД мм рт. ст

89±0,9*

87±0,9*

87±0,9*

86±0,5*

86±1,3*

  *-Достоверные различия по сравнению с плацебо.

Изменения системной гемодинамики у лиц группы «плацебо» были практически одинаковыми за все дни эрготермического воздействия. Они выражались в непрерывном росте АДс с максимальным подъемом (174÷178 мм рт.ст) в конце работы, падением к этому времени АДд до 35÷38 мм рт.ст. и замедленным уменьшением СГД (снижение к исходному в среднем 10 мм рт.ст.). У лиц экспериментальной группы за все дни эрготермического воздействия АДс к 15 мин от начала работы увеличилось на 19-23 мм рт.ст., АДд уменьшилось на 19-20 мм рт.ст., после чего они сохранялись на одном уровне до момента прекращения работы. СГД характеризовалось снижением на 4-5 мм рт.ст. после 15 мин работы и последующей стабилизацией до конца работы.

При сравнительном изучении психофизиологических показателей выявлялись достоверные различия в скорости простой сенсомоторной реакции, величины критической частоты слияния световых мельканий, способности к точной координации движений и статической выносливости мышц кисти и предплечья (табл. 15).

Таблица 15

Психофизиологические показатели при работе субмаксимальной мощности

в жарком влажном микроклимате при курсовом приеме «плацебо» и

комбинации фенибута с обзиданом (М±m)

Препараты

Показатели

Дни недели

1

2

3

4

5

Плацебо (глюконат кальция)

ВПЗМР, мс

173±5

171±3

173±2,8

171±3,8

173±3

(+8±1,8)*

(+8±1)*

(+8±1,1)*

(+6±1)*

(+6±0,9)*

КЧССМ, Гц

32,1±1,1

32,3±1,0

32,7±1,4

33,0±1,5

33,6±1,8

(-1,8±0,8)*

(-2,6±1,0)*

(-4,0±1,6)*

(-3,6±1,4)*

(-3,3±1,1)*

Коэффициент

4,4±0,4

4,3±0,4

4,6±0,8

4,2±0,8

4,3±0,5

тремора, усл.ед.

(+1,4±0,3)*

(+1,3±0,3)*

(+1,6±0,7)*

(+1,1±0,5)*

(+1,2±0,5)*

Время удержания

40,1±2,8

44,0±2,2

43,0±2,2

45,0±1,6

44,0±1,8

нагрузки на динамографе, с

(-9,0±1,2)*

(-8,0±0,6)*

(-8,0±0,8)*

(-8,0±1,0)*

(-7,0±1,1)*

Фенибут

+

Обзидан

ВПЗМР, мс

170±5

168±5

167±6

169±5

168±6

(+1,0±4,0)

(-1,0±4,0)

(+3,0±2,0)

(-1,0±3,0)

(+1,0±4,0)

КЧССМ, гц

34,7±0,8

34,5±0,9

34,9±0,9

34,5±0,4

34,4±0,8

(-0,5±0,7)

(-1,6±0,8)

(+0,2±0,4)

(-0,1±0,3)

(+0,2±0,6)

Коэффициент

3,3±0,5

3,2±0,5

3,6±0,5

2,9±0,3

2,7±0,2

тремора, усл.ед.

(-0,3±0,5)

(-0,3±0,4)

(+0,1±0,2)

(+0,2±0,2)

(+0,1±0,2)

Время удержания

49,0±1,8

50,0±1,8

53,0±1,0

53,0±1,4

50,0±1,8

нагрузки на динамографе, с

(-4,0±2,1)

(-5,0±2,6)

(+0,8±1,0)

(-1,5±0,8)

(-2,0±1,6)

 

  В скобках – прирост (+) или снижение (-) к исходным величинам; *-досто-

  верные различия по сравнению с исходными данными.

Если судить по статистически значимому замедлению скорости ответной реакции на световой стимул, то у лиц контрольной группы каждый день в конце работы нарушалось соотношение основных нервных процессов в сторону торможения. При этом сохранение в эти же дни недели скорости ответной реакции на уровне исходной после приема комбинации препаратов указывало на баланс процессов возбуждения и торможения в нервной системе.

При сравнительной оценке КЧССМ установлено, что в конце ежедневной работы величина показателя либо отчетливо возрастала (плацебо, р<0,05), либо не изменялась (прием препаратов). При этом ежедневный прием комбинации фенибута и обзидана (в отличие от плацебо) при интенсивной мышечной работе в условиях затрудненной теплоотдачи предотвращал развитие торможения в корковом отделе зрительного анализатора.

При оценке физической работоспособности выявлено, что у обследуемых групп «плацебо» во все дни достоверно снижались точная координация движений и статическая выносливость мышц кисти и предплечья. Об этом свидетельствовали ежедневное возрастание коэффициента тремора в пределах 1,2÷1,6 усл.ед. и укорочение времени удержания заданного статического усилия на 7÷9 с. В результате приема комбинации препаратов точная координация движений и статическая выносливость мышц кисти и предплечья оставались на исходном уровне.

Таким образом, комбинированное применение (в течение 5 дней) фенибута и обзидана является высокоэффективным средством оптимизации функционального состояния организма спортсменов и сохранения на высоком уровне работоспособности спортсменов при выполнении ими мышечной работы субмаксимальной мощности в нагревающей среде с высокой влажностью.

ВЫВОДЫ

1. Пребывание обнаженного человека в нагревающей среде с температурой и влажностью воздуха 70±4С и 10±2%, 90±4С и 6±2%, 110±4С и 4±1% приводит к развитию крайних уровней гипертермии с величиной теплонакопления порядка 10±0,3 кДж/кг и временем ее достижения соответственно 30±1, 21±0,6 и 14±1 мин. При этом основными критериями диагностики предельно переносимого перегревания являются направленность изменений и абсолютные значения показателей кардиогемодинамики и теплового состояния.

2. Постгипертермическое восстановление при использовании охлаждающей гидропроцедуры (1,5-минутный дождевой душ) протекает в более ускоренном темпе после теплового воздействия сухого воздуха с Т=90±4С (по сравнению с Т=70±4 и 110±4С) и сопровождается увеличением скорости восстановления (до исходного уровня) внутренней температуры тела сердечной деятельности и уменьшением времени выполнения сенсомоторного слежения.

3. Одинаковая по характеру (непрерывная и циклическая), тяжести (высокой степени) и предельной продолжительности (60±2 мин) физическая работа при ее выполнении в комфортных условиях микроклимата в утреннее, дневное или вечернее время суток вызывает наибольшее функциональное напряжение и снижение работоспособности человека вечером (после 18 ч), основной причиной чего является возрастание в это время суток энергопродукции, направленной на обеспечение напряженной двигательной деятельности.

4. Контрастные процедуры сауны (жаровоздушная и охлаждающая водная), принимаемые утром или днем после окончания 60-минутной работы большой мощности, стимулируют (по сравнением с контролем – без сауны) «срочные» восстановительные реакции, проявляющиеся на 30-й мин реституции ускоренной нормализацией деятельности сердца и стабилизацией системной гемодинамики на новом, более низком уровне, а также полным восстановлением нарушенной точной координации движений. При этом вечерние контрастные процедуры ускоряют постнагрузочную нормализацию показателей внешнего дыхания, энергообмена и способности к точной координации движений.

5. «Отсроченные» восстановительные реакции регистрируются при дневном (через 17 ч) и вечернем (через 13 ч) посещении сауны. Позитивные эффекты дневных контрастных процедур проявляются пониженным уровнем показателей внешнего дыхания и энергообмена, повышением статической мышечной выносливости. Позитивные эффекты вечерних процедур характеризуются пониженным уровнем газообмена, нормализацией баланса возбуждения и торможения в ЦНС (по данным простой сенсомоторной реакции и критической частоты слияния световых мельканий), повышением исходного уровня физической работоспособности (по данным «динамографии» и способности к точной координации движений).

6. В окружающей среде с температурой, влажностью и подвижностью воздуха 18±1С, 68±1% и 0,3±0,1 м/с (комфортный климат), 25±1С, 75±1% и 0,3±0,1 м/с (теплый микроклимат), 31±1С, 85±1% и v= 0,3±0,1 м/с (жаркий влажный микроклимат) выполнение динамической работы возрастающей мощности (с 50 до 250 Вт) до отказа сопровождается стремительными и резкими сдвигами показателей внешнего дыхания и энергообмена, кардиогемодинамики и церебрального кровообращения на фоне слабо или умеренно выраженных изменений показателей теплового состояния, нервной системы, физической работоспособности и субъективного статуса человека.

7. Наиболее информативными критериями оценки степени функционального напряжения человека в разных условиях микроклимата являются динамика и достигнутые к моменту отказа (28,0±0,6мин) уровни 4-х комплексов показателей, отражающих внешнее дыхание и энергообмен, деятельность сердца, центральную гемодинамику и церебральное кровообращение.

8. Непрерывная работа субмаксимальной мощности длительностью 60±3 мин в условиях, не вызывающих затруднений теплоотдачи (комфортный микроклимат), сопровождается термостабилизацией организма при повышенном его теплосодержании, стабилизацией показателей внешнего дыхания, энергообмена и кардиогемодинамики на уровнях, достигнутых в начальном периоде физической нагрузки (10-20 мин), а также появлением признаков общего и местного утомления.

9. Та же по характеру, мощности и длительности физическая нагрузка в условиях выраженного затруднения теплоотдачи (теплый микроклимат) вызывает замедленный рост показателей теплового состояния организма и его умеренный перегрев, при котором увеличивается напряжение сердечно-сосудистой системы, нарушается состояние ЦНС, снижается работоспособность и ухудшается самочувствие.

10. При резко выраженном ограничении теплоотдачи (жаркий влажный климат) происходит ускоренный рост показателей теплового состояния и развивается значительный перегрев, нарушается состояние ЦНС, падает работоспособность и сокращается продолжительность работы (до 50±4 мин). В этих случаях динамика артериального давления и определяющих его показателей, а также их абсолютные величины, совпадающие по времени с отказом от продолжения работы, являются диагностическими критериями срыва компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы.

11. При непрерывной физической работе большой мощности, выполняемой на фоне термостабильного состояния организма, постепенное возрастание артериального притока крови в головной мозг сменяется стабилизацией на новом уровне за счет увеличения венозного оттока крови в начальном периоде и дальнейшего замедленного нарастания к концу работы. В условиях резкого перегревания происходит непрерывный приток артериальной крови в головной мозг при сохранении на относительно постоянном уровне венозного оттока крови из региона, что ведет к венозному застою крови в церебральном бассейне.

12. Однократный прием внутрь за 30 мин до начала эрготермической нагрузки актопротектора - бемитила (0,5 г), ноотропов - пирацетама (0,4 г) и фенибута (0,25 г), β-адреноблокатора - обзидана (0,08 г) замедляет развитие гипертермии (предельного теплового состояния) при непрерывной 60-минутной физической нагрузке субмаксимальной мощности в нагревающей среде Т=31±1 С, φ =81±2 % и v=0,3±0,1 м/с.

13. По степени выраженности термопротекторного действия, проявляющегося достоверным снижением (по сравнению с приемом плацебо) значений показателей внешнего дыхания и энергообмена, замедлением скорости нарастания средней температуры тела и теплонакопления исследованные фармакологические препараты могут быть распределены в следующей последовательности: «пирацетам - бемитил – обзидан - фенибут».

14. Наибольший и продолжительный эффект оптимизации функционального состояния человека достигается при однократном и курсовом (в течение 5 дней) приеме фенибута (0,25 г) с обзиданом (0,08 г). Усиление термопротекторного действия при этом является результатом совместного сдерживающего влияния препаратов на интенсивность расхода энергии, что выражается достоверным снижением (по сравнению с плацебо) энерготрат (теплопродукции).

15. В условиях развивающейся гипертермии, сопровождающейся непрерывным ростом функционального напряжения сердечно-сосудистой системы, прием обзидана или его комбинации с фенибутом обеспечивают ярко выраженное протекторное действие. Это проявляется стабилизацией показателей кардиогемодинамики на уровнях, соответствующих оптимальной мышечной деятельности при затрудненной теплоотдаче.

16.Результатом применения обзидана и фенибута при выполнении очень тяжелой работы в жарком влажном микроклимате оказывает актопротекторный эффект, выражающейся достоверным повышением в конце работы точной сенсомоторной координации, сохранением функциональной подвижности зрительного анализатора и статической мышечной выносливости на дорабочем уровне.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При поведении учебно-тренировочных занятий утром, днем или вечером важно учитывать, что выполнение одинаковой по характеру, мощности и длительности мышечной работы в вечернее время суток (после 18 часов) сопровождается возрастанием функционального напряжения и развитием наибольшего утомления спортсменов.

2. Для постнагрузочного восстановления по завершению тренировок или соревнований в разное дневное время суток рекомендуется режим посещения сауны, включающий следующие элементы:

- отдых (не менее 15 мин) по окончании действия физической нагрузки;

- однократное пребывание в жарком микроклимате (Т=90±2С, φ=7±1%), при этом продолжительность термоэкспозиции устанавливается по самооценке спортсменом субъективного состояния (теплоощущение «очень жарко», обильное потоотделение, появление желания прекратить пребывание на жаре);

- дождевой душ с температурой воды, определяемой самим спортсменом (не более 30С, в течение не менее 2 мин);

- отдых должен продолжаться не менее 30 мин при температуре воздуха 24±1С и его влажности не более 70 %.

3. Режим посещения сауны рекомендуется в качестве обязательного средства восстановления у спортсменов после тренировочных занятий или соревнований в вечернее время суток (после 19 ч).

4. При организации и проведении учебно-тренировочных занятий в летних видах спорта средством профилактики неблагоприятных сдвигов в организме спортсменов должен являться ежедневный медицинский контроль с применением информативных физиологических критериев.

5. В периоды тренировок в нагревающих условиях окружающей среды для оперативного контроля за текущим функциональным состоянием организма спортсменов рекомендуются следующие диагностические комплексы:

- при физических нагрузках с максимальной аэробной мощностью до «отказа» необходимо ориентироваться на величины показателей кардиогемодинамики (ЧСС=182÷186 уд/мин; АДс=180÷182 мм рт.ст., АДд=23÷25 мм рт.ст.,  СГД=75÷77 мм рт.ст.);

- при длительных физических нагрузках субмаксимальной аэробной мощности в качестве критериев регламентации продолжительности тренировок рекомендуются величины показателей теплового состояния (Тor=37,4÷37,6 С) и кардиогемодинамики (ЧСС=168÷172 уд/мин, АДс=151÷155 мм рт.ст., АДд=20÷26 мм рт.ст, СГД=64÷66 мм рт.ст.).

6. Для оптимизации функционального состояния и поддержания высокого уровня работоспособности спортсменов в течение длительного эрготермического воздействия рекомендуется использование фармакологических средств в виде комбинации фенибута с обзиданом по схеме: 5 дневные курсы приема внутрь с 2-х дневными перерывами (для исключения кумуляции обзидана) в дозах 0,25 г (фенибут) и 0,08 г (обзидан) один раз в сутки за 30-40 мин до начала тренировок.

СПИСОК  РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ  ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Бакулин В.С. Физиологические аспекты действия и применения сауны при занятиях спортом [текст] / B.C. Бакулин – Волгоград: изд. ВГПУ «Перемена, 2007. – 130 с.

Статьи, опубликованные в журналах, рецензируемых ВАК

1.Бакулин B.C. Критерии  регламентации  величины  тепловой нагрузки при ис-

пользовании сауны /B.C. Бакулин, В.И. Макаров //Физиология человека.–

1999. Т. 25 - №6.- С. 118-122.

2. Regulatory Criteria Thermal Loads in the Use of Sauna/ V.S.Bakulin and  V.I. Ma-

  karov. Human Physiology, Vol. 25. № 6. 1999, pp. 733-737.

3. Бакулин B.C. Физиологические  критерии  регламентации продолжительной

физической работы субмаксимальной мощности в условиях ограничения  теп-

лоотдачи / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, С.Д. Брежнев // Физиология человека.

- 2002. Т. 28.- № 3. - С. 113-118.

4. Physiological Criteria of Regulating the Duration of Physical Work with sub maximal Power under Conditions of Limited Heat Dissipation/ V.S.Bakulin, V.I.Makarov, S.D. Brezhnev. Human Physiology, Vol. 28. № 3. 2002. pp. 333-337.

5. Бакулин B.C. Физиологические критерии регламентации уровня гипертермического воздействия сауны /B.C. Бакулин, В.И. Макаров, М.М. Богомолова, Н.Г. Панина // Вестник Волгоградского медицинского университета. - 2007. - №3 (23). С. 6-9.

6. Бакулин B.C. Критерии оценки функционального перенапряжения человека при сочетанном действии физической и тепловой нагрузок / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2008. - №4 (28). - С. 10-13.

7. Бакулин B.C. Влияние напряженной двигательной деятельности в утреннее, дневное, вечернее время суток на функциональное состояние спортсменов / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, М.М. Богомолова // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2009. - №1 (29). - С. 31-34.

8. Бакулин B.C. Влияние напряженной двигательной деятельности в разное время суток на функциональное состояние и работоспособность человека / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, И.Н. Солопов // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2009. - Т. 43. -№1,- С. 36-39.

9. Бакулин B.C. Циркадианные изменения аэробной производительности спортсменов после термовоздействий в условиях сауны / B.C. Бакулин // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2011. - № 1 (37). -С. 22-26.

10. Бакулин B.C. О термопротекторной эффективности перацетама, фенибута и обзидана при мышечной работе субмаксимальной мощности в условиях затрудненной теплоотдачи / B.C. Бакулин, В.И. Макаров // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2011. - № 2 (38). - С. 23-26.

11. Бакулин B.C. Максимальная аэробная производительность спортсменов после дозированных контрастных термовоздействий / B.C. Бакулин // Ярославский педагогический вестник. - 2011. - №2. -Т. 2 (Естественные науки). С. 69-73.

12. Бакулин В.С. Применение обзидана для повышения резистентности человека к эрготермической нагрузке / В.С.Бакулин // Вестник новых медицинских технологий. –2011. Т. 19. - № 4.- С. 268-270.

13. Бакулин В.С. Влияние сауны на постнагрузочное восстановление спортсменов в разное время суток / В.С. Бакулин // Ярославский педагогический вестник. 2011. (В печати)

Статьи, опубликованные в центральной и местной печати

  1. Бакулин B.C. Физиологический анализ релаксирующего влияния электросна и сауны / B.C. Бакулин // Тезисы доклада XVIII Всесоюзной научно-практической конференции: Физиология спорта. - 1986. - Москва. - С. 18.
  1. Бакулин B.C. Изучение комбинированного влияния электросна и сауны на функциональное состояние организма спортсменов в процессе их адаптации к мышечной деятельности /B.C. Бакулин // Тезисы доклада XVIII Всесоюзной научно-практической конференции: Физиология спорта. - 1986. -Москва. - С. 176-177.
  2. Бакулин, B.C. Циркадные изменения физиологических реакций человека на температурные воздействия в условиях сауны /B.C. Бакулин // Сборник статей I Всесоюзной конференции «Терморегуляция и спорт». -Москва, 1986. - С.13-14.
  1. Бакулин, B.C. Околосуточная вариабельность физиологических реакций человека на температурные воздействия в условиях сауны и их влияние на циркадианные ритмы / B.C. Бакулин // Сборник статей «Средства, методы и механизмы адаптации человека к мышечной деятельности». - Омск, 1987. - С. 9-13.
  2. Бакулин, B.C. Временная (циркадианная) организация процедур сауны / B.C. Бакулин // Сборник статей XIX Всесоюзной конференции «Физиологические механизмы адаптации к мышечной деятельности». -Волгоград, 1988. - С. 27-28.
  3. Бакулин, B.C. Системные физиологические механизмы совершенствования функциональных резервов при адаптации к спортивной деятельности / B.C. Бакулин, С.Н. Кучкин, В.М. Ченегин, Ю.Г. Галочкин, С.А. Бакулин, Н.Н. Сентябрев и др. // Сборник статей V Всесоюзного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации». -Москва, 1988.- С.128-129.
  4. Бакулин, B.C. Биоритмологические аспекты применения сауны в спорте / B.C. Бакулин // Сборник статей Республиканской конференции «Закономерности адаптации различных систем организма к физическим нагрузкам, искусственным и естественным адаптогенным факторам». - Ленинград, 1989. - С. 182-183.
  5. Бакулин, B.C. Изучение влияния дозированных термовоздействий на циркадианную ритмику физиологических функций человека / B.C. Бакулин // Материалы итоговой научно-исследовательской конференции. - 1996. - Волгоград: ВГАФК. - С. 7-9.
  6. Бакулин, B.C. Влияние фактора питания на терморегуляторные реакции человека в условиях сауны /B.C. Бакулин // Материалы докладов областной научной конференции «Научное наследие академика П.К. Анохина». - 1998. - Волгоград: ВГАФК. - С. 16-18.
  7. Бакулин, B.C. Коррекция функционального состояния спортсменов при двигательной деятельности в условиях гипертермии с помощью фармакологических средств / B.C. Бакулин, В.И. Макаров // Сборник статей. - 2001. - Волгоград: ВГАФК. - С. 34.
  1. Бакулин, B.C. Типологические особенности церебрального кровообращения спортсменов - легкоатлетов при двигательной активности / B.C. Бакулин, И.Б. Исупов, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Сборник материалов научно-практической конференции, посвященной 60-летию Сталинградской битвы. - Волгоград, 2003. -С.21.
  2. Бакулин, B.C. Критерии оценки функционального состояния спортсменов-легкоатлетов при напряженной мышечной деятельности / B.C. Бакулин, И.Б. Исупов, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Сборник материалов научно-практической конференции, посвященной 60-летию Сталинградской битвы. - Волгоград, 2003. -С.44-45.
  3. Бакулин, B.C. О физиологических критериях регламентации продолжительности мышечной работы субмаксимальной мощности в условиях ограниченной теплоотдачи / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Сборник статей: «Проблемы оптимизации функциональной подготовленности спортсменов». - Волгоград, 2005. С. 127-134.
  4. Бакулин, B.C. Влияние вечернего посещения сауны на постнагрузочное восстановление спортсменов / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, М.М. Богомолова // Сборник статей: «Научные и методические проблемы физического воспитания, спорта и оздоровительной культуры». - Волгоград, 2005. - С. 34-38.
  5. Бакулин, B.C. Сравнительная оценка влияния утреннего и дневного использования сауны на постнагрузочное восстановление спортсменов / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, М.М. Богомолова // Сборник статей: «Проблемы оптимизации функциональной подготовленности спортсменов. - Волгоград, 2005. - С. 122-127.
  6. Бакулин, B.C. Особенности терморегуляторных реакций индийских спортсменов в условиях сауны / Сборник статей «Проблемы оптимизации функциональной подготовленности спортсменов. - Волгоград, 2006. - С. 37-41.
  7. Бакулин, B.C. Физиологические критерии регламентации уровня гипертермического воздействия сауны / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, М.М. Богомолова, Н.Г. Панина // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2007. - №3(23). - С. 6-9.
  8. Бакулин, B.C. Компьютерные технологии для изучения кардиодинамики студентов-спортсменов при мышечной работе в условиях затрудненной теплоотдачи / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием: Здоровье и физическое воспитание детей и подростков. - Москва, 2007. - С. 54-57.
  9. Бакулин, B.C. Использование компьютерных технологий для изучения церебральной гемодинамики спортсменов при действии физической и тепловой нагрузок / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Материалы итоговой научно-методической конференции преподавателей и сотрудников ФГОУ ВПО «ВГАФК» за 2006-2007 уч.г.: Научные и методические проблемы физического воспитания, спорта и оздоровительной физической культуры. - 2007. - Волгоград: ВГАФК. - С. 61-64.
  10. Бакулин, B.C. Влияние контрастных термовоздействий в условиях сауны на максимальную аэробную производительность спортсменов / В.С. Бакулин // Сборник статей: Управление функциональным состоянием организма человека. - 2008. - Волгоград: ВГАФК. - С. 33-39.
  11. Бакулин, B.C. Экспериментальное обоснование критериев оценки функционального перенапряжения человека при физической нагрузке субмаксимальной мощности в условиях ограниченной теплоотдачи / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Материалы международной конференции «Современное профессиональное образование в сфере физической культуры и спорта: актуальные проблемы и пути совершенствования». - Волгоград, 2009. - С. 301-302.
  1. Бакулин, B.C. Циркадианные изменения максимальной аэробной производительности спортсменов после дозированных контрастных термовоздействий в условиях сауны / B.C. Бакулин, В.И. Макаров // Материалы международной конференции «Современное профессиональное образование в сфере физической культуры и спорта: актуальные проблемы и пути совершенствования». - Волгоград, 2009. - С. 29-32.
  2. Бакулин, B.C. Критерии диагностики функционального перенапряжения спортсменов при физической нагрузке субмаксимальной мощности в жарком влажном климате / B.C. Бакулин, В.И. Макаров, Н.Г. Панина // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы врачебно-педагогического контроля в массовой физической культуре и спорте. - 2009.- Волгоград: ВГАФК. - С. 6-10.

Статьи, опубликованные в зарубежной печати

  1. Bakulin, V.S. Physiological Responses of Indian Sportpersons in Sauna Procedure / V.S. Bakulin // NIS Scientific, India, - 1989.- vol.12.- № 4.-p. 15-20.
  1. Bakulin, V.S. Specialitis of Thermoregulatory Reactions in Sauna Procedure of Vegetarians and Non - Vegetarians /V.S. Bakulin // NIS Scientific, India, - 1990.- vol.13.- № 2.- p. 18-22.
  2. Bakulin, V.S. Sauna Bath in Sport / V.S. Bakulin // Bangalore, NIS, India. -1989.-20 p.

Учебно-методические работы

1. Физиолого-гигиенические аспекты спортивной деятельности в условиях  жаркого климата (учебное пособие) /В.С. Бакулин, В.И. Макаров //Волгоград: ВФГОУ ВПО «ВГАФК», 2009.- 78 с.


 





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.