В деятельности сердечно-сосудистой системы выражена так называемая «предупредительная иннервация». Условно-рефлекторным путем она создает предпосылки рабочей установки еще до фактического начала работы (М.И. Виноградов). В наших исследованиях по результатам подсчета частоты пульса было отмечено предстартовое состояние как у тренированных подростков (22%), так и у их нетренированных сверстников (40%). Изучение врабатывания при динамической работе показало, что этот процесс протекает в две фазы: в первой (основной) фазе учащение сердцебиения происходит быстро и имеет линейный характер (Dransfeld, Mellerovich, A.A. Аруцев); во второй фазе линейность нарушается, частота пульса начинает нарастать постепенно. Наши исследования показали, что две фазы врабатывания выявляются и при статических напряжениях.
Длительность первой фазы была наибольшей у тренированных подростков (45 с) и юношей (47 с), а наименьшей – у нетренированных сверстников (25 с). У тренированных подростков также, как и у нетренированных сверстников и юношей, врабатывание заканчивалось в первом из пяти периодов статического напряжения, причем у спортсменов прирост частоты пульса по сравнению с нетренированными подростками был наибольшим и составлял соответственно 10,8 и 8,3 в мин. Наши исследования согласуются с данными Р.Е. Мотылянской, которая указывала, что больший диапазон усиления функции сердца при переходе от состояния мышечного покоя к мышечной деятельности, а также менее высокая величина ритма сердца в покое у спортсменов говорят об увеличении функциональных возможностей сердца. После окончания врабатывания частота пульса у тренированных подростков находилась в «устойчивом состоянии» до самого конца статического напряжения, в то время как у нетренированных сверстников и юношей наблюдалось волнообразное изменение пульса. Следует также отметить, что различия в частоте пульса до нагрузки и в конце усилия между юными тяжелоатлетами 13—14 лет и юношами – с одной стороны, и нетренированными подростками – с другой, сглаживались. Это подтверждает такой показатель, как средняя частота пульса за весь период статического напряжения. У тренированных подростков этот показатель равен 80 уд./мин, у нетренированных сверстников – 88 уд./мин и у юношей – 85 уд./мин.
При оценке качества регулирования во время статического напряжения необходимо знать, когда частота пульса достигает своих максимальных значений. Исследования показали, что во всех группах максимальная частота пульса регистрировалась в третьей части усилия, а не в пятой, как это можно было бы предположить, и обнаруживалась примерно в середине статического напряжения, выполняемого до отказа. В это время отмечалось появление начальных признаков утомления, которое сопровождалось дискоординацией функций, и для продолжения усилия требовалось волевое напряжение. Из табл. 4.5 видно, что время достижения максимального прироста частоты пульса наибольшее у юношей – 161 с. У тяжелоатлетов и нетренированных подростков оно было короче и составляло соответственно 120 и 121 с.
Таблица 4.5Показатели частоты пульса во время статического напряжения в 1/3 максимальной силы до отказаЗарегистрированное время достижения 1/2 максимального прироста частоты пульса у тренированных подростков оказалось меньше, чем у юношей, но больше, чем у нетренированных сверстников.
Для оценки качества регулирования мы использовали отношение времени достижения первой половины максимального прироста частоты пульса ко времени достижения последующей, второй половины максимального прироста. У тренированных подростков это отношение составляло 0,6; у юношей – 0,7 и у нетренированных подростков – 0,5.
Таким образом, у юных тяжелоатлетов увеличивалось как время достижения половины максимальной величины прироста пульса, так и относительное время, необходимое для достижения второй половины прироста. Принимая во внимание, что величина статического напряжения на всем протяжении усилия была неизменной, следует признать, что большее время достижения половинного и полного максимального прироста сердечного ритма у юных штангистов, так же как и у юношей, отражает лучшую приспособляемость сердечной деятельности к физическим нагрузкам по сравнению с нетренированными подростками. Максимальная частота пульса во время статического напряжения у исследуемых групп примерно одинакова (табл. 4.5). Выразив полученные данные в процентах к исходному фону, мы получим, что наибольший прирост оказывается у юных тяжелоатлетов (30,8%), а наименьший – у нетренированных подростков (19,4%). У юношей этот показатель равен 28,1%, т.е. несколько меньше, чем у юных штангистов.
Восстановление исходной частоты пульса во всех исследуемых группах происходило быстро. В табл. 4.5 показана частота пульса, подсчитанная за 10-секундные отрезки восстановительного периода (20—30 с, 50—60 с и т.д.). Из представленных данных видно, что уже к 30-й секунде частота пульса или возвратилась к исходному уровню, или приблизилась к нему. У тренированных подростков в первые 30 с восстановительного периода частота пульса была даже ниже (отрицательная фаза пульса), чем на 60—120 с. Восстановительный период у юных штангистов и нетренированных подростков был по характеру одинаков. Однако общая пульсовая сумма у юных штангистов была ниже, что говорит о более быстром восстановлении частоты пульса у спортсменов по сравнению с нетренированными сверстниками.
Непрерывная регистрация частоты пульса во время выполнения статических напряжений позволила использовать такие показатели, как «площадь регулирования» (ПР) и «коэффициент демпфирования» (КДФ) или, как его еще называют, «динамический коэффициент формы» для характеристики качества регулирования сердца. Эффективность использования этих показателей функционирования ССС во время мышечной работы убедительно показана в работах Р.А. Шабунина, Л.С. Дворкина и других авторов.
На рис. 4.1 показана схема расчета ПР и КДФ при непрерывной регистрации частоты пульса (при помощи стандартного электрокардиографа).
Рис. 4.1. Схема расчета ПР и КДФ частоты пульса (ЧП) при выполнении статического напряженияв относительных единицах, кривая линия – динамика изменения частоты пульса, зарегистрированной до начала выполнения статического напряжения, во время его выполнения, в восстановительном периоде. S1, S2, S3, S4 – площадь исходного уровня в мм2; S5 – площадь статической работы в мм2; S6, S7, S8, S9 – площадь восстановительного периода в мм2.
ПР представляет собой площадь замкнутой области, ограниченную с одной стороны линией равномерного режима (в нашем примере – это средняя частота пульса в исходном фоне за 60 с до начала работы), а с другой – кривой переходного процесса (кривая изменения частоты пульса во время работы подсчитывалась за каждые 5—10 секунд). Чем меньше при прочих равных условиях ПР, тем лучше качество регулирования ССС, а значит, и приспособительные возможности сердечно-сосудистой системы, и наоборот. Величина ПР находится планиметрическим путем и выражается в мм².
КДФ представляет собой отношение суммы площадей, расположенных над линией равновесного режима, к сумме площадей, расположенных под этой линией (рис. 4.1).
Этот показатель характеризует степень успокоения (демпфирования) физиологической системы после выполнения мышечной работы. КДФ выражается в относительных единицах. Чем меньше величина КДФ, тем выше степень восстановления, а значит, и качество регулирования сердечно-сосудистой системы, и наоборот.
Итак, для получения более полного представления о качестве регулирования частоты пульса была определена площадь регулирования у 30 человек (по 15 в каждой группе) за 3 минуты восстановительного периода. Планиметрическим способом определялись суммы площадей, расположенных над линией исходного фона и ниже ее. Корреляционная зависимость говорит о том, что большинство значений сосредоточено в пределах коэффициента демпфирования (КДФ), равного 0—1,5, и общей площади регулирования в 20—70 условных единицах. Незначительная величина КДФ, отмеченная у большинства испытуемых, указывает на то, что в восстановительном периоде наблюдается «отрицательная фаза» пульса (снижение частоты пульса после нагрузки ниже исходного уровня). В связи с этим величину КДФ-1,5 можно рассматривать как показатель передемпфирования, т.е. замедленного восстановления. Наиболее часто подобные случаи были отмечены у нетренированных подростков, причем у двоих КДФ равнялся 12,7 и 7,25.
У юных штангистов КДФ был наименьшим, что указывает на быстрое восстановление исходного уровня. Однако это восстановление происходило на фоне слабо задемпфированного (фазного) колебательного процесса со значительной общей площадью регулирования. Такой фазный процесс восстановления считается критерием действия регуляторного механизма, связанного с центральной нервной системой, и отражает в данном случае, видимо, более высокую возбудимость тренированных подростков по сравнению с нетренированными.
