Высокотехнологичное оборудование и технологии для спортивной и восстановительной медицины, медицинской реабилитации и фитнеса.

Влияние дозированных вибрационных упражнений на эффективность восстановления на уровне обменных процессов биатлонистов высокой квалификации в малых циклах подготовки

А.А. Михеев, д-р пед. наук, доцент

Н.Е. Вороницкий

Известно, что дозированные вибрационные воздействия благотворно влияют на состояние организма человека, в частности ускоряют восстановительные процессы. Благодаря этому вибрационный массаж (общий, сегментарный и точечный) получил широкое распространение в медицине. Однако вопрос о том, насколько эффективны дозированные лонгитудные вибрации (ДЛВ) для интенсификации процессов восстановления спортсменов после напряженных тренировочных нагрузок до настоящего времени остается неизученным.

Цели и задачи.

С целью восполнения недостающих знаний нами были проведены исследования, в которых мы попытались обосновать с точки зрения биохимии эффективность дозированного вибротренинга по методу СБА для более эффективного восстановления спортсменов после тренировочных нагрузок (табл. 1). Для решения этой задачи у биатлонистов высокой квалификации оценивалась переносимость тренировочных нагрузок с применением и без применения вибрационных упражнений в двух микроциклах на подготовительном этапе годового цикла тренировки в условиях централизованного учебно-тренировочного сбора. В исследованиях приняли участие 14 спортсменов национальной команды Республики Беларусь (8 мужчин и 6 женщин). Средний возраст мужчин составил 25±1,5 года, средний рост 177±2 см, средний вес 71±2,3кг. Средний возраст женщин составил 23±2,1 года, средний 167±3 см., средний вес 56±2,2 кг. В первом микроцикле изучалось воздействие нагрузок без применения дозированного вибротренинга. По плану подготовки учебно-тренировочного сбора данный микроцикл являлся втягивающим, направленным на повышение общей физической подготовленности спортсменов при выполнении работы аэробной направленности с использованием непрерывных равномерных упражнений большого объема, но малой мощности.  Во втором микроцикле, который характеризовался, как нагрузочный развивающий, изучалось воздействие нагрузок с применением дозированной  вибрационной тренировки. При этом спортсмены выполняли запланированную тренировочную работу с применением непрерывных и равномерных, а также переменных упражнений аэробного и аэробно-анаэробного характера   большой и субмаксимальной мощности. Как видно из приведенного выше описания второй микроцикл по величине нагрузки (ее объема и интенсивности) превосходил первый. Однако именно во втором микроцикле спортсменам было предложено ввести дополнительную нагрузку в виде регламентированных по времени вибрационных упражнений. По нашему мнению, в связи с большой физиологической стоимостью вибрационных упражнений (в том числе кратковременных), такое дополнение к основной тренировочной работе должно было вызвать у спортсменов более глубокое суммарному утомление. В связи с выдвижением этого тезиса возникла срочная необходимость в проведении сравнительного исследования реакций организма спортсменов на традиционные интервальные упражнения и такие же упражнения, но с применением дозированной вибрации (ДВТ). С этой целью нами изучалась пульсовая стоимость виброупражнений в сравнении с традиционными. ЧСС определялась инструментальным методом до и после каждого подхода.

Особенность организации исследований  состояла в том, что во втором микроцикле дополнительная вибронагрузка была предложена не всем спортсменам, а только половине из них (4 мужчинам и 3 женщинам), другие семь спортсменов (4 мужчины и 3 женщины) выполняли рутинную тренировочную работу в соответствии с планом учебно-тренировочного сбора. По нашему мнению именно такая схема исследований давала возможность определить влияние дозированной вибрации по методу СБА на организм спортсменов и, тем самым, либо подтвердить, либо опровергнуть тезис о большей физиологической стоимости ДВУ.

Методы и материалы

 О степени сбалансированности энергобменных процессов (или состояния гомеостаза) в мышцах судили по активности фермента креатинфосфокиназы (КФК), которая в спортивной практике используется как критерий восстановления мышц (или степени восстановления энергетических процессов в мышцах).  Активность КФК определялась после 1 и 2 микроциклов. Забор крови производился из мякоти пальца в состоянии покоя утром натощак после дня отдыха, т.е. спустя один день после тестирования с вибрацией, выпадавший на воскресенье.  Определение активности КФК проводилось современным (ферментативным) методом лабораторной диагностики с использованием стандартных наборов реактивов и спектрофотометра "Screen master PLUS" фирмы "Hospitex" (пр-ва Италия).

Вибрационная нагрузка представляла собой дозированную вибрационную тренировку (ДВТ), проводимую по методу стимуляции биологической активности (СБА) с использованием дозированных вибрационных упражнений (ДВУ). Стимуляция биологической активности (СБА) это метод потенцирования систем организма, при котором дозированные механические вибрации, благодаря применению специальных методических приемов, направляются вдоль мышечных волокон. Такая вибрация названа нами "дозированной лонгитудной вибрацией", сокращенно "L-вибрация" или в аббревиатуре ДЛВ. Этот термин употребляется в широком смысле для обозначения особой категория вибрационных воздействий в отличие, например от "дозированных трансверсальных вибраций" ("Т-вибрации", ДТВ). При ссылках на применение метода стимуляции биологической активности мы используем термин "дозированные вибрационные упражнения" или в аббревиатуре ДВУ. Термин  "дозированные вибрационные упражнения" употребляется в более узком, чем "L" или "Т-вибрация", смысле. Термином ДВУ обозначается частное явление, элемент, присущий исключительно данной системе, то есть только методу стимуляции биологической активности. С этой точки зрения "дозированное вибрационное упражнение" подразумевает наличие с одной стороны определенных механических параметров вибрации – частоты 28 Гц -30Гц и амплитуды 4 мм, а, с другой стороны, применение методических приемов, позволяющих создавать условия для локализации этих вибраций в определенных мышечных группах, то есть условия для возникновения "L-вибрации". При разработке методических приемов учитываются биомеханические характеристики системы, воспринимающей вибрацию, то есть тела человека. В первую очередь речь идет об алгоритмах, регулирующих параметры  статической и динамической позы, то есть взаимного расположения частей тела, суставных углов в соответствующих биомеханических цепях и т.д. На данном уровне за пределами рассмотрения остаются вопросы дозирования вибраций по педагогическим характеристикам физических упражнений. Однако регламентация ДВУ по времени нагрузки и отдыха (а также другим параметрам физического упражнения) является главной проблемой на уровне системного использования метода СБА в тренировочном процессе спортсменов. На этом уровне "дозированная вибрационная тренировка" (ДВТ) рассматривается как самостоятельный тренировочный метод, который подразумевает использование сочетанной нагрузки в виде строго регламентированного "дозированного вибрационного упражнения" на фоне "L-вибрации" в отдельном упражнении, в отдельном занятии или серии смежных занятий.

Вибрационные воздействия в исследовании обеспечивались применением биомеханических тренажеров-стимуляторов «Гризли»   производства фирмы БМС, Украина. Частота вибрации составляла 28-30 Гц (при диапазоне частот 12-35 Гц), амплитуда движения вибратода 4мм.

В соответствии с программой исследования во втором микроцикле спортсменам была предложена программа ДВТ, основные параметры которой изложены в тренировочном протоколе (табл. 1). Всего было проведено 4 ежедневных стимуляционных занятий. На первой и последней тренировках спортсмены выполняли статические упражнения для  растягивания двуглавых мышц бедра (по 2 мин. на каждую ногу) и икроножных мышц  (по 1 мин. на каждую ногу), а так же для увеличения подвижности в плечевых суставах (3 мин.). На втором занятии спортсмены выполняли 2 серии по 6 подходов сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа с опорой на вибрационные устройства, на третьем занятии -  2 серии по 4 подхода приседаний с полной амплитудой, стоя на вибротренажерах. Темп движений был регламентирован и равнялся 1 полному циклу движений в 1 сек. Для определения пульсовой стоимости вибрационной и традиционной тренировок спортсмены выполняли в каждой из тренировочных программ 2 серии по 6 подходов сгибаний и разгибаний рук в упоре лежа на груди.

 Таблица 1. Тренировочный протокол ДВТ (второй микроцикл)

№ трени-ровки

Характе-ристика
тренировки

Суммарное время ДВТ, сек.

Время

1 подхода,

сек.

Коли-чество подходов
в серии

Коли-чество серий

Интервал отдыха
между подхо-дами,

сек.

Интервал отдыха

между сериями,

мин

Суммарное количество циклов движений

1

Статические упражнения на растяги-вание

540

60 −180

5

1

30

30

-

2

Динамические упражнения
 для мышц плечевого пояса и рук

240

20

6

2

30

3

240

3

Динамические упражнения для мышц ног

80

20

4

2

30

3

160

4

Статические упражнения на растяжение

540

60-180

5

1

30

30

-

При этом 7 спортсменов (4 мужчин и 3 женщин) выполняли упражнение традиционным способом, а другая часть спортсменов (также 4 мужчин и 3 женщин) выполняли упражнение с опорой о вибрационные устройства. При этом определялась частота сердечных сокращений. Показатели ЧСС регистрировались до начала тренировки в покое в положении лежа на спине, и далее — перед каждым подходом и сразу после каждого подхода. Регистрация ЧСС производилась при помощи радиотелеметрического диагностического комплекса, состоящего из персонального компьютера NoteBooK фирмы «Mitak», интерфейса и монитора сердечного ритма фирмы «Polar Accurex Plustm». Полученная информация с помощью интерфейса переносилась на персональный компьютер.

Результаты и обсуждение

Данные пульсометрических исследований приведены в таблице 2 и на рисунке 1.

Таблица 2. Данные пульсометрических исследований биатлонистов высокой квалификации в двух сериях интервальных упражнений с применением и без применения метода СБА (n=14)

Показатели

Упражнения СБА

Традиционные упражнения

 

х

δ

х

δ

t

Достоверность

1 серия

ЧСС исх. (до 1)

65,57

7,93

58,71

7,78

1,63

>0,05

После 1

142,28

10,67

97,71

6,87

9,29

<0,05

До 2

100

9,80

63,43

3,82

9,20

<0,05

После 2

134,71

10,53

100,28

4,86

7,85

<0,05

До 3

98,57

9,73

86,29

7,27

2,68

<0,05

После 3

150

4,32

106,71

5,79

15,85

<0,05

До 4

105

8,23

83,86

5,46

5,67

<0,05

После 4

148,71

3,77

113

6,83

12,11

<0,05

До 5

102,71

5,44

85,57

6,75

5,23

<0,05

После 5

167,42

8,72

112,85

7,97

12,23

<0,05

До 6

99,00

10,13

85,14

6,82

3,00

<0,05

После 6

165,28

6,40

113,85

7,17

14,16

<0,05

2 серия

ЧСС исх. (до 1)

64,14

6,67

61,57

7,79

0,66

>0,05

После 1

162,71

6,58

114,42

6,13

14,21

<0,05

До 2

110,14

2,85

86,57

6,83

8,43

<0,05

После 2

165,00

5,80

116,57

6,27

15,00

<0,05

До 3

135,00

6,30

84,00

5,72

15,87

<0,05

После 3

156,28

3,09

114,57

9,16

11,41

<0,05

До 4

123,14

5,73

80,14

4,81

15,21

<0,05

После 4

158,42

2,44

110,42

8,79

13,92

<0,05

До 5

104,42

6,78

81,57

4,69

7,34

<0,05

После 5

151,42

21,96

117,00

9,27

3,82

<0,05

До 6

100,85

5,81

104,42

5,47

-1,18

>0,05

После 6

162,42

6,95

117,85

6,87

12,07

<0,05

 


Рис. 1. Динамика ЧСС у биатлонистов до и после выполнения 1-й серии интервальных упражнений с применением и без применения метода СБА.

Рис. 2. Динамика ЧСС у биатлонистов до и после выполнения 2-й серии интервальных упражнений с применением и без применения метода СБА

Полученные данные свидетельствуют о том, что ответные реакции организма (по показателям ЧСС) при выполнении  традиционных и вибрационных упражнений с одинаковой регламентацией  (продолжительность нагрузки 20 сек, продолжительность интервалов отдыха между подходами 30 сек, продолжительность интервалов отдыха между сериями 3 мин) имеют значительные   различия. Как в первой, так и во второй серии показатели ЧСС при применении виброупражнений в каждом подходе достоверно (Р<0,05) выше таких же значений в традиционных упражнениях. В первой серии максимальное значение ЧСС после шестого подхода виброупражнения составило 165,28±6,40, а после шестого подхода  традиционного упражнения 113,85±7,17 (Р<0,05). Во второй серии максимальное значение ЧСС после шестого подхода виброупражнения составило 162,42±6,95, а после шестого подхода  традиционного упражнения 117,85±6,87 (Р<0,05). Сопоставляя полученные данные можно сделать вывод о том, что выполнение малоинтенсивных физических упражнений на фоне дозированной вибрации вызывает ответные реакции организма, характерные для упражнений высокой интенсивности. Другими словами, применяя виброупражнения спортсмен (так же, как любой человек, занимающийся физическими упражнениями) может получить значительный тренировочный эффект при незначительных физических и психических затратах. На наш взгляд этот факт открывает самые широкие перспективы для использования виброупражнений не только в спорте, но и в реабилитационной и восстановительной физической культуре.

 

Результаты биохимических исследований представлены в таблице 3, результаты статистического анализа представлены в таблице 4 

Таблица 3. Динамика активности фермента КФК в покое после дня отдыха при работе преимущественно аэробной направленности средней интенсивности без использования вибрационных упражнений (1 мкц, 2 мкц) и большой интенсивности с применением ДВТ (2 мкц) 

Пол

Показатели КФК, Е/л

I мкц

II мкц

традиционная тренировка

с применением вибрации

без применения вибрации

Мужчины

1

80

 

175

2

83

 

168

3

32

130

 

4

101

130

 

5

111

 

176

6

65

167

 

7

49

 

165

8

70

72

 

Женщины

1

91

 

110

2

90

 

204

3

75

 

124

4

52

72

 

5

38

52

 

6

145

86

 

Показатели активности фермента КФК, представленные в табл. 3 и табл. 4 свидетельствуют о том, что второй тренировочный микроцикл переносился спортсменами как более напряженный, что было предусмотрено тренировочным планом УТС. Средние показатели КФК у мужчин после первого микроцикла составили 73,8± 25,9 Е/л, а после второго 171,0±5,3 (у тех, кто не пользовался виброупражнениями) и 124,75±39,2 (у тех, кто пользовался виброупражнениями). У женщин наблюдается аналогичная динамика активности фермента КФК. Более того, у женщин, применявших виброупражнения во 2 МКЦ показатели КФК составили 70,0±17,0 Е/л по сравнению с  81,8±37,4 Е/л в первом микроцикле (Р<0,05). Это означает, что, несмотря на повышенную напряженность тренировочного процесса и дополнительную нагрузку в виде вибрационных упражнений, после второго спортсменки микроцикла восстановились даже лучше, чем после первого, менее напряженного.  У спортсменок, не применявших виброупражнения после окончания второго микроцикла показатель КФК был на уровне 146,0±50,7, что говорит о явном недовосстановлении к началу следующего тренировочного микроцикла. То есть спортсмены (как мужчины, так и женщины), которые не использовали в тренировочном процессе вибрационные упражнения к следующему тренировочному микроциклу восстановились хуже. Так у мужчин, выполнявших виброупражнения разброс абсолютных показателей активности фермента КФК составил 72-167 Е/л, а у мужчин, не выполнявших виброупражнения разброс абсолютных показателей составил 165-176 Е/л. У женщин эти показатели соответственно составили 72-86 Е/л и 110-204 Е/л.

Таблица 4. Результаты статистического анализа динамики активности фермента креатинфосфокиназы в покое после дня отдыха при тренировке без использования вибрационных упражнений 
(1 мкц, 2 мкц) с применением ДВТ (2 мкц)
 

Показатели КФК, Е/л

Мужчины

 

традиционная тренировка (1 мкц)

с применением вибрации (2 мкц)

n

8

4

х

73,875

124,75

δ

25,91435

39,25451

V

35,08

31,47

t

-2,30804

p

0,104218

 

традиционная тренировка (1 мкц)

без применения вибрации (2 мкц)

n

8

4

х

73,875

171

δ

25,91435

5,35413

V

35,08

3,13

t

-8,50649*

p

0,003412*

 

с применением вибрации (2мкц)

без применения вибрации (2мкц)

n

4

4

х

124,75

171

δ

39,25451

5,35413

V

31,47

3,13

t

-2,3348

p

0,058257

Женщины

 

традиционная тренировка (1 мкц)

с применением вибрации (2 мкц)

n

6

3

х

81,8333

70

δ

37,41346

17,08801

V

45,72

24,41

t

0,328181

p

0,773948

 

традиционная тренировка (1 мкц)

без применения вибрации (2 мкц)

n

6

3

 

81,8333

146

δ

37,41346

50,71489

V

45,72

34,74

t

-2,16376

p

0,162933

 

с применением вибрации (2 мкц)

без применения вибрации (2 мкц)

n

3

3

х

70

146

δ

17,08801

50,71489

V

24,41

34,74

t

-2,45973

p

0,069712

Выводы.

1. Выполнение малоинтенсивных физических упражнений на фоне дозированной вибрации вызывает ответные реакции организма, характерные для упражнений высокой интенсивности. Применение виброупражнений вызывает значительный тренировочный эффект при незначительных физических и психических затратах.

2. Выполнение наряду с плановыми тренировочными заданиями дозированных вибрационных упражнений, носит черты позитивного влияния вибрации на дыхательные способности организма спортсменов. Очевидно, что применение метода СБА влияет на процессы фильтрации и реабсорбции, улучшает микроциркуляторные свойства крови, что способствует лучшей доставке кислорода, энергетических и питательных веществ, ускоряет аэробный метаболизм, то есть оказывает стимулирующее воздействие на восстановительные процессы.