ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ СТУПЕНЧАТО-ВОЗРАСТАЮЩЕЙ НАГРУЗКИ У СПОРТСМЕНОВ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ ЦИКЛИЧЕСКИМИ ВИДАМИ СПОРТА

  • А. Е. Чиков Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, г. Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0003-0860-9171 chikov.alexandr@yandex.ru
  • Д. С. Медведев Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, г. Санкт-Петербург, Россия; Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова, г. Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0001-7401-258X 79110982285@yandex.ru
  • С. Н. Чикова Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, г. Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0002-1696-5101 chikova.svetlana@yandex.ru
  • С. В. Колмогоров Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия https://orcid.org/0000-0002-9339-500X svkolmogorov@yandex.ru
Ключевые слова: энергообеспечение мышечной деятельности, механизмы энергообеспечения, длительность выполнения нагрузки, газоанализ, физическая работоспособность, спорт

Аннотация

Цель исследования. Изучение соотношения активности различных механизмов энергообеспечения в зависимости от длительности мышечной работы до отказа у спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта. Материалы и методы. Выполнено 360 наблюдений у спортсменов в возрасте 18–35 лет, занимающихся циклическими видами спорта и имеющих спортивную квалификацию от 2-го взрослого разряда до КМС. В исследовании регистрировались показатели газообмена, ЧСС, уровня лактата в крови при выполнении ступенчато-возрастающей нагрузки на беговой дорожке с кардиореспираторной системой «Oxycon Pro» (Erich Jaeger, Германия). Анализировался вклад аэробных и  анаэробных возможностей в зависимости от длительности выполнения нагрузки. Выборка разделена и ранжирована на 7 кластеров по величине вкладов отдельных механизмов энергообеспечения. Результаты. Выделенные кластеры отличаются по времени выполнения нагрузки. Увеличение длительности выполнения нагрузки от кластера к кластеру сопровождается закономерным ростом количественных значений оцениваемых показателей энергообеспечения. На этом фоне вклад анаэробных механизмов энергообеспечения имеет как однонаправленные изменения в виде снижения в одних кластерах, так и разнонаправленные изменения активностей лактатного и алактатного механизмов. Заключение. Увеличение длительности выполнения теста до отказа зависит не только от общего количества вырабатываемой энергии, главным образом активности аэробного механизма, но и от увеличения вклада алактатного и лактатного механизма энергообеспечения мышечной работы. Выявленные изменения в кластерах, по нашему мнению, можно расценивать как функционально сложившиеся типологические особенности соотношения активности различных механизмов энергообеспечения, обусловливающие физическую подготовленность.

Информация об авторах

А. Е. Чиков , Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, г. Санкт-Петербург, Россия

Кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией спортивной гигиены, Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России

Д. С. Медведев , Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, г. Санкт-Петербург, Россия; Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова, г. Санкт-Петербург, Россия

Доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры лечебной физкультуры и спортивной медицины, Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова; заведующий отделом физиологической оценки и медицинской коррекции, Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России

С. Н. Чикова , Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, г. Санкт-Петербург, Россия

Кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией клинической и функциональной диагностики, Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России

С. В. Колмогоров , Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия

Доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры спортивных дисциплин, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Литература

1. Аэробная и анаэробная работоспособность боксеров в специально подготовительном периоде тренировки / А.С. Гронская, Я.Е. Бугаец, К.А. Гандилян // Материалы IX Международной научно-практической конференции «Физическое воспитание, спорт, физическая реабилитация и рекреация: проблемы и перспективы развития», 2019. – С. 31–34.
2. Влияние спортивной специализации на функциональные способности человека при велоэргометрической нагрузке / Ю.Г. Солонин, Е.Р. Бойко, Н.Г. Варламова и др. // Известия Коми научного центра УрО РАН. – 2017. – № 3 (31). – С. 47–51.
3. Волков, Н.И. Физиологические критерии выносливости спортсменов / Н.И. Волков, А.Н. Волков // Физиология человека. – 2004. – Т. 30, № 4. – С. 103–113.
4. Грушин, А.А. Функциональные показатели работоспособности и спортивный результат у элитных лыжниц-гонщиц / А.А. Грушин, А.Г. Баталов, В.Д. Сонькин // Вестник спортивной науки. – 2013. – № 3. – С. 3–9.
5. Мехдиева, К.Р. Функциональное тестирование профессиональных спортсменов: специфическое или универсальное? / К.Р. Мехдиева, А.В. Захарова // Человек. Спорт. Медицина. – 2019. – Т. 19, № 1. – С. 22–28.
6. Модельные показатели функциональных возможностей систем энерго-обеспечения лыжниц-гонщиц высокой квалификации при подготовке к XXIV зимним Олимпийским играм 2022 г. в Пекине (Китай) / А.И. Головачев, В.И. Колыхматов, С.В. Широкова, Н.Б. Новикова // Теория и практика физ. культуры. – 2019. – № 12. – С. 89–91.
7. Модульная графическая модель энергетического метаболизма в клетках скелетной мышцы / И.Н. Киселев, И.Р. Акбердин, А.Ю. Вертышев и др. // Математ. биология и биоинформатика. – 2019. – Т. 14, № 2. – С. 373–392.
8. Мякинченко, Е.Б. Развитие локальной мышечной выносливости в циклических видах спорта / Е.Б. Мякинченко, В.Н. Селуянов. – М.: ТВТ Дивизион, 2017. – 360 с.
9. Розенфельд, А.С. Ацидоз – доминирующий фактор в ограничении мышечной активности / А.С. Розенфельд, К.А. Рямова // Ученые записки ун-та им. П.Ф. Лесгаф-та. – 2015. – № 10 (128). – С. 162–167.
10. Сонькин, В.Д. Возрастное развитие тканевых источников энергообеспечения мышечной функции / В.Д. Сонькин, Р.В. Тамбовцева, Г.М. Маслова // Вестник спортивной науки. – 2009. – № 6. – С. 32–38.
11. Тамбовцева, Р.В. Биохимическая характеристика бега на различные дистанции / Р.В. Тамбовцева // Евразийский союз ученых. – 2015. – № 5–7 (14). – С. 36–39.
12. Финальная концентрация лактата в крови в тесте с возрастающей нагрузкой и аэробная работоспособность / Д.В. Попов, С.С. Миссина, Ю.С. Лемешева и др. // Физиология человека. – 2010. – Т. 36, № 3. – С. 102–109.
13. A Four Compartment Model on Human Exercise Bioenergetics / D. Sundström, M. Bäck-ström, P. Carlsson, M. Tinnsten // Procedia Engineering. – 2015. – Vol. 112. – P. 4–9.
14. Korzeniewski, B. Theoretical studies on the regulation of anaerobic glycolysis and its influence on oxidative phosphorylation in skeletal muscle / B. Korzeniewski, P. Liguzinski // Biophysical Chemistry. – 2004. – Vol. 110, no. 1–2. – P. 147–169.
15. Margaria, R. Biomechanics and energetics of muscular exercise / R. Margaria. – Oxford: Clarendon Press, 1976. – 184 p.
16. Realization the functional preparedness of the ski athletes under the model conditions of competitive distance / R. Kropta, Y. Khmelnytska, I. Hruzevych et al. // Journal of Physical Education and Sport. – 2020. – Vol. 20, № 1. – P. 164–169.
17. Toussaint, H. Biomechanical aspects of peak performance in human swimming / H. Toussaint, M. Truijens // Animal Biology. – 2005. – Vol. 55. – P. 17–40.

References

1. Gronskaya A.S., Bugayets Ya.E., Gandilyan K.A. [Aerobic and Anaerobic Efficiency of Boxers in a Special Preparatory Period of Training]. Materialy IX Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Fizicheskoye vospitaniye, sport, fizicheskaya reabilitatsiya i rekreatsi-ya: problemy i perspektivy razvitiya” [Materials of the IX International Scientific and Practical Conference. Physical Education, Sport, Physical Rehabilitation and Recreation: Problems and Development Prospects], 2019, pp. 31–34. (in Russ.)
2. Solonin Yu.G., Boyko E.R., Varlamova N.G. et al. [The Influence of Sports Specialization on the Functional Abilities of a Person during a Cycle Ergometric Load]. Izvestiya Komi nauchnogo tsentra UrO RAN [Izvestia of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences], 2017, no. 3 (31), pp. 47–51. (in Russ.)
3. Volkov N.I., Volkov A.N. [Physiological Criteria of Endurance of Athletes]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2004, vol. 30, no. 4, pp. 103–113. (in Russ.) DOI: 10.1023/B:HUMP. 0000036344.25201.fd
4. Grushin A.A., Batalov A.G., Son’kin V.D. [Functional Indicators of Working Capacity and Sports Results among Elite Skier-Racer]. Vestnik sportivnoy nauki [Bulletin of Sports Science], 2013, no. 3, pp. 3–9. (in Russ.)
5. Mekhdiyeva K.R., Zakharova A.V. Functional Testing of Professional Athletes. Specific or Universal? Human. Sport. Medicine, 2019, vol. 19, no. 1, pp. 22–28. (in Russ.) DOI: 10.14529/hsm190103
6. Golovachev A.I., Kolykhmatov V.I., Shirokova S.V., Novikova N.B. [Model Indicators of the Functional Capabilities of the Power Supply Systems of Highly Qualified Female Racers in Preparation for the XXIV Winter Olympic Games in 2022 in Beijing (China)]. Teoriya i praktika fizicheskoy kul’tury [Theory and Practice of Physical Culture], 2019, no. 12, pp. 89–91. (in Russ.)
7. Kiselev I.N., Akberdin I.R., Vertyshev A.Yu. et al. [Modular Graphic Model of Energy Metabolism in Skeletal Muscle Cells]. Matematicheskaya biologiya i bioinformatika [Mathematical Biology and Bioinformatics], 2019, vol. 14, no. 2, pp. 373–392. (in Russ.) DOI: 10.17537/2019.14.373
8. Myakinchenko E.B., Seluyanov V.N. Razvitiye lokal’noy myshechnoy vynoslivosti v tsiklicheskikh vidakh sporta [Development of Local Muscle Endurance in Cyclic Sports]. Moscow, TVT Divizion Publ., 2017. 360 p.
9. Rozenfel’d A.S., Ryamova K.A. [Acidosis is the Dominant Factor in Limiting Muscle Activity]. Uchenyye zapiski universiteta im. P.F. Lesgafta [Scientific Notes of the University P.F. Lesgaft], 2015, no. 10 (128), pp. 162–167. (in Russ.)
10. Son’kin V.D., Tambovtseva R.V., Maslova G.M. [Age-Related Development of Tissue Sources of Energy Supply of Muscle Function]. Vestnik sportivnoy nauki [Bulletin of Sports Science], 2009, no. 6, pp. 32–38. (in Russ.)
11. Tambovtseva R.V. [Biochemical Characteristics of Running at Different Distances]. Evraziyskiy soyuz uchenykh [Eurasian Union of Scientists], 2015, no. 5–7 (14), pp. 36–39. (in Russ.)
12. Popov D.V., Missina S.S., Lemesheva Yu.S. et al. [The Final Concentration of Lactate in the Blood in the Test with Increasing Load and Aerobic Performance]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2010, vol. 36, no. 3, pp. 102–109. (in Russ.) DOI: 10.1134/S0362119710030138
13. Sundström D., Bäckström M., Carlsson P., Tinnsten M. A Four Compartment Model on Human Exercise Bioenergetics. Procedia Engineering, 2015, vol. 112, pp. 4–9. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.07.167
14. Korzeniewski B., Liguzinski P. Theoretical Studies on the Regulation of Anaerobic Glycolysis and its Influence on Oxidative Phosphorylation in Skeletal Muscle. Biophysical Chemistry, 2004, vol. 110, no. 1–2, pp. 147–169. DOI: 10.1016/j.bpc.2004.01.011
15. Margaria R. Biomechanics and Energetics of Muscular Exercise. Oxford: Clarendon Press, 1976. 184 p.
16. Kropta R., Khmelnytska Y., Hruzevych I. et al. Realization the Functional Preparedness of the Ski Athletes Under the Model Conditions of Competitive Distance. Journal of Physical Educa-tion and Sport, 2020, vol. 20, no. 1, pp. 164–169.
17. Toussaint H., Truijens M. Biomechanical Aspects of Peak Performance in Human Swimming. Animal Biology, 2005, vol. 55, pp. 17–40. DOI: 10.1163/1570756053276907
Опубликован
2021-02-03
Как цитировать
Чиков, А., Медведев, Д., Чикова, С., & Колмогоров, С. (2021). ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ СТУПЕНЧАТО-ВОЗРАСТАЮЩЕЙ НАГРУЗКИ У СПОРТСМЕНОВ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ ЦИКЛИЧЕСКИМИ ВИДАМИ СПОРТА. Человек. Спорт. Медицина, 20(4), 62-68. https://doi.org/10.14529/hsm200407
Раздел
Физиология