Сравнительный анализ показателей оксигенации крови фридайверов различной квалификации

     Проблема резервных возможностей организма тесно связана с адаптивными изменениями функциональных резервов, происходящими под влиянием систематических тренировок. В результате активизируется способность к мобилизации резервных возможностей организма. Реализация функциональных возможностей организма спортсмена в значительной степени определяется величиной и характером тренировочных нагрузок, в результате которых формируется доминирующая морфофункциональная система.

     В новом, интенсивно развивающемся виде спорта - фридайвинге - исследования только начинаются. Плавание с задержкой дыхания на максимально возможную дистанцию в длину или глубину предъявляет высокие требования ко всем системам организма фридайвера.

     Степень активации биохимических процессов зависит от условий выполнения мышечной работы; в данном виде спорта - это тотальный дефицит кислорода, который определяет факторы, регулирующие тканевый метаболизм. По данным многих авторов (Н.И. Волков и др.), анаэробные реакции имеют место на начальном этапе любой мышечной деятельности. Но участие креатинфосфокиназной системы и гликолиза в условиях ныряния с задержкой дыхания не выяснено, а процессы аэробного энергообеспечения ограничены скоростью метаболических реакций в доставке кислорода тканям и невозможностью восполнения его дефицита.

     На клеточном уровне в условиях достаточных количеств аденозинтрифосфорной кислоты регулятором скорости дыхательных процессов является доступность кислорода. Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о том, что при выполнении мышечной работы максимальная скорость поступления кислорода к тканям, а следовательно, и скорость дыхательных процессов зависит от следующих факторов:
 

а) общих запасов миоглобина в мышцах и количества депонированного в них кислорода;

б) эффективности кровоснабжения мышц;

в) сердечной производительности;

г) кислородной емкости крови;

д) артерио-венозной разницы по кислороду.

     Кислородная емкость крови зависит от общего количества гемоглобина в крови и его сродства к кислороду. Мы предположили, что этот показатель позволит проследить за изменениями, происходящими в организме спортсменов-фридайверов в результате тренировок. 

 

 

     На первом этапе исследований с целью изучения кислородной емкости крови мы определяли уровень насыщения артериальной крови кислородом методом пульсоксиметрии с помощью пульсоксиметра ONYX- 9500 фирмы NONIN. Всего проведено 85 измерений у 25 человек, из них 12 женщин, 13 мужчин, возраст 17-42 года, с разным уровнем квалификации - 8 начинающих фридайверов, 11 тренированных, 6 высокотренированных спортсменов, среди последних - рекордсмен мира и Европы, остальные - рекордсмены, чемпионы и призеры России по фридайвингу и подводной охоте. Сначала измеряли исходные значения уровня сатурации гемоглобина, затем - после стандартной разминки и после проныривания на максимально возможную дистанцию с задержкой дыхания.

     При анализе полученных результатов выявилась тенденция к более выраженному снижению уровня сатурации после проныривания на предельное расстояние у высокотренированных фридайверов (61-78 %) по сравнению с низкотренированными (89-95 %). По-видимому, у первых происходит совершенствование внутриклеточных окислительных процессов - увеличение количества миоглобина и активности ферментативных систем в борьбе организма с гипоксемией и гиперкапнией, что позволяет сохранять высокую работоспособность организма даже при значительном снижении насыщения артериальной крови кислородом. Что же касается низкотренированных спортсменов с небольшой по времени задержкой дыхания и незначительным снижением уровня оксигенации крови в момент прекращения работы, то это может свидетельствовать о недостаточности компенсаторных механизмов или недостаточной активности поглощения кислорода.

     У высокотренированных фридайверов включение компенсаторных реакций в борьбу организма за кислород происходит не постепенно, по мере нарастания кислородного дефицита, а только с определенного уровня гипоксемии. По Е.А. Бернштейну, развитие гипоксической гипоксии можно представить как процесс, состоящий из двух фаз: «ареактивной» и «реактивной» гипоксемии. Основным фактором, определяющим ареактивность первой фазы, очевидно, является способность оксигемоглобина поддерживать напряжение кислорода в крови на высоком уровне даже в условиях значительной гипоксической гипоксии и таким образом ограничивать падение тканевого напряжения кислорода. Вторая фаза, по-видимому, начинается, когда возможности оксигемоглобина не могут сдерживать дальнейшее понижение тканевого напряжения кислорода. В результате нарушается снабжение тканей кислородом и возникает стимул к мобилизации функциональных резервов.

     Оксигемоглобин может приобретать доминирующую роль и в значительной мере определять напряжение кислорода в тканях путем изменения доставки кислорода тканям в результате смещения кривой диссоциации. Видимо, этим можно объяснить минимальные сдвиги в насыщении артериальной крови кислородом на дистанциях 50, 75 и 100 м у высокотренированных фридайверов (у рекордсмена мира М. - 100, 96 и 90 % соответственно) и быстрое снижение оксигенации крови на дистанции 125 м (71 %), когда происходит сдвиг рН крови в кислую сторону вследствие накопления молочной кислоты и углекислого газа (см. рис. 1). В результате сродство оксигемоглобина к кислороду уменьшается, что облегчает отдачу его в ткани.

     Еще одна интересная тенденция отмечена нами у высокотренированных фридайверов. При выполнении теста - проплывание 50 м с задержкой дыхания - у них отмечалось повышение исходных величин оксигенации крови (с 98 до 100 %). Объяснить это можно погрешностью прибора, хотя данный факт фиксировался 6 раз. Однако можно предположить явление быстрой мобилизации резервных механизмов компенсации кислородной недостаточности: выход депонированной крови в кровеносные сосуды (в том числе, по данным В.Л. Карпмана, задействуется базальный резервный объем крови в сердце), а также выход определенного количества плазмы из сосудистого русла вследствие увеличения артериального давления и осмотического давления в мышечной ткани. Вероятно, происходит увеличение гемоконцентрации крови.

     Мы подсчитали «стоимость» оксигенации крови одного метра проплывания под водой (разница между исходным уровнем сатурации и после окончания работы, поделенная на количество метров) и обнаружили тенденцию к ее снижению с увеличением тренированности. Исключение составляет группа малоквалифицированных фридайверов, у которых снижение напряжения кислорода было небольшим. По-видимому, в отличие от высокотренированных спортсменов, которые экономно расходуют энергетические ресурсы, низкотренированные быстро отказываются от работы при высоком уровне оксигенации крови вследствие высокой скорости накопления продуктов анаэробного обмена.
 

 

     Интересными оказались показатели уровня сатурации после окончания работы и первого вдоха. У 10 спортсменов продолжалось снижение насыщения крови кислородом. Причем чем выше была квалификация, тем больше было снижение (на 2-5 % у среднеподготовленных, на 7-10 % у тренированных фридайверов. Наибольшие сдвиги произошли после задержки дыхания на полном выдохе в статическом апное у М.А., чемпиона России по фридайвингу - на 11 %, и у М.Н., рекордсменки мира - на 20 % (см. рис. 2). Возможное объяснение этого факта - замедление скорости кровотока вследствие увеличения вязкости крови (повышение гематокрита) и уменьшения частоты сердечных сокращений. Кроме того, возможно перераспределение кровотока с периферии в сторону органов, наиболее важных в данный момент для обеспечения жизнедеятельности организма (головной мозг и сердце).

     Таким образом, для дыхательного гомеостаза на его важнейших этапах характерно не столько устойчивое постоянство, сколько широкая вариативность основных кислородных параметров. Этим путем обеспечивается функциональная «гибкость» и приспособляемость систем, принимающих участие в снабжении клеток кислородом при изменяющихся ситуациях во внутренней и внешней среде организма. 

 

     Статья опубликована в журн. "Теория и практика прикладных и экстремальных видов спорта" Научно-методическое издание №2, 2005. В журн. "Фактор риска" №2 (6), 2005

 

Copyright © 2005-2017. Natalia Molchanova.
Design by ras_Kelt, development by lotto.bra @ gmail.com ( FreezZ ) .