Способ повышения индивидуальных адаптационных возможностей организма в развитии холодовой устойчивости Российский патент 2023 года по МПК A61H33/00 

Настоящее изобретение относится к области физической культуры (подготовки) и спорта и может быть использовано в образовательном и тренировочном процессе при обучении военных специалистов для работы к условиям Арктики, начинающих спортсменов к соревнованиям по зимнему плаванию, а также для людей, занимающихся зимним плаванием и другими экстремальными видами спорта, с целью развития холодовой устойчивости и повышения индивидуальных адаптационных возможностей организма к длительному низкотемпературному акватермическому (холодная/ледяная вода) воздействию.

Уровень техники

Учитывая современные геополитические интересы разных стран мира в освоении Арктики, в том числе и России, научный интерес к изучению влияния холода на организм человека возрастает. В настоящее время известны различные способы активации и повышения адаптационных ресурсов человека к неблагоприятным факторам среды, в том числе к температурным и физическим нагрузкам, включающие в себя использование аква- и аэротермических температурных факторов.

Известен способ круглогодичного комплексного закаливания, куда включен ледяной бассейн с отделениями русской бани и финской сауны, фитоблоком и ультрафиолетовыми источниками для его методического осуществления [Пат. 2116097 С1, 27.07.1998]. Данный способ включает осуществление занятий с проведением закаливающих тренингов, выполнение упражнений в сочетании различных температурных режимов, плавание в ледяном бассейне, проведение физиопроцедур, воздействие ультрафиолетового излучения и использование фитосреды. Изобретение относится к круглогодичному комплексному закаливанию и может использоваться в физической культуре (подготовке) и спорте для повышения интенсивности адаптации человеческого организма к температурным факторам водно-воздушной среды. Недостатками данного способа является то, что для его осуществления требуется определенное место с дорогостоящим оборудованием, разделенное на блоки с различными комплексными установками, обеспечивающими контрастное влияние на организм человека. Также данный способ закаливания не имеет определенной последовательной схемы закаливающих процедур и не отражает оценку различных физиологических параметров адаптивных возможностей организма.

Известен способ круглогодичного водно-воздушного закаливания в сочетании с ледяной баней [Пат. 2108829 С1, 20.04.1998]. Данный способ включает проведение занятий на основе воздушных процедур в сочетании с обливанием холодной водой. Занятия осуществляются круглогодично в стационарных условиях с индивидуальным подбором состава водно-воздушной среды и регулированием температуры до экстремально низких значений. Недостатками данного метода закаливания является необходимость наличия специально оборудованного помещения с различными комнатами и площадками непосредственно для осуществления закаливающих процедур.

Также известен способ регулирования устойчивости кардиореспираторики и теплогенерации при воздействии низких плюсовых и минусовых температур водно-воздушной среды в стационарных условиях ледяного бассейна во время круглогодичных занятий и соревнований атлетических пловцов [Пат. №2259184 С2, 27.08.2005]. Способ включает закаливание, включающее проведение занятий и соревнований по плаванию независимо от сезона с использованием различных тренинговых дисциплин. Атлетическое плавание проводят в ледяной или холодной воде. Плавают попеременно баттерфляем-кролем-баттерфляем, с использованием термозащитной и водонепроницаемой экипировки. Кроме того, выполняют упражнения на суше на спортивных устройствах и тренажерах. Способ позволяет регулировать устойчивость кардиореспираторики и теплогенерации при воздействии низких плюсовых и минусовых температур водно-воздушной среды в стационарных условиях ледяного бассейна во время круглогодичных занятий и соревнований атлетических пловцов. Недостатком данного метода является вероятность опасности критического переохлаждения организма, особенно при пассивном пребывании в воде или однообразном низкоамплитудном стиле плавания, также не указаны этапы восстановления после плавания в ледяном бассейне.

Одним из способов активации адаптационного ресурса человека является проведение длительных заплывов в холодной/ледяной воде, пример которого описан в работе [Фишер Т.А., Петров С.А., Доценко Е.Л., Суховей Ю.Г. Динамика эмоционального состояния и физиологических параметров организма при длительном акватермальном воздействии // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры, 2018. http://doi.org/10.17116/kurort2018953557]. Показано, что группа людей (22 человека), занимающихся зимним плаванием, разного социального уровня (возраста и профессий) и разной спортивной подготовки (стаж: от 4 до 12 лет) за 40 часов 33 минуты преодолели длительную дистанцию (101,4 км) в ледяной воде (t около +4°С). Недостатком данного способа активации адаптационных ресурсов со стороны физиологического и психологического звеньев системы жизнеобеспечения явилось то, что не были указаны система тренировочного процесса, условия для проведения мероприятия и меры, направленные на безопасность и снижения рисков дисфункциональных состояний у людей, которые преодолели в ледяной воде длительную дистанцию.

Наиболее близким аналогом предлагаемому нами способу является способ повышения адаптационных возможностей организма к температурным и физическим нагрузкам [Пат. №2744024 С2, 02.03.2021]. Способ включает этапы многократного повторения холодового воздействия в сочетании высоких температур последовательно в течение 60-80 минут: I этап. «Длительный контрастный цикл» - начальный этап закаливающих мероприятий; II этап. «Средний контрастный цикл» - следующий этап закаливающих мероприятий (без разминки на воздухе и повторного окунания в холодную воду); III этап. «Кратковременный контрастный цикл» - этап закаливающих мероприятий (без разминки на воздухе и дыхательных упражнений, 3-разовое повторение смены температурных воздействий). Этот способ больше подходит для тренировки системы терморегуляции, как оздоровительные и профилактические мероприятия, а не для развития холодовой устойчивости и расширения индивидуальных адаптационных возможностей человека к длительному нахождению в холодной/ледяной воде.

Патентно-информационный поиск показал, что на сегодняшний день имеются разнообразные схемы расширения адаптационных возможностей человека, но они не отражают последовательность тренировочного процесса в развитии холодовой устойчивости пловцов и расширения индивидуальных адаптационных возможностей к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию. Описание последовательности этапов системы тренировок необходимы для спортсменов, занимающихся зимним плаванием, которые проводят спортивные мероприятия в установленных ледяных бассейнах и длительные заплывы на открытой воде, а также для категории людей, выполняющих свой профессиональный долг в Арктической зоне, в том числе, военнослужащих инженерных войск, в состав которых входят инженерно-саперные, инженерно-дорожные, понтонные и другие соединения и подразделения.

Задача, на решение которой направлен заявляемый способ, заключается в проведении комплекса мероприятий, состоящих из двух этапов, способствующих развитию Холодовой устойчивости пловцов к низкотемпературному акватермическому воздействию в рамках нормальных значений системы жизнеобеспечения, в частности, вегетативной регуляции нервной системы и обменных процессов.

Достижение технического результата будет осуществляться за счет: 1. системы отбора спортсменов - «критерии включения»; 2. допуска пловцов; 3. прохождения технической подготовки; 4. обеспечения мер предосторожности; 5. этапов проведения тренировочного процесса, направленных на увеличение индивидуальных адаптационных возможностей организма в развитии холодовой устойчивости.

Раскрытие сущности изобретения

Предлагается:

1. Отбор военнослужащих, начинающих спортсменов и людей, желающих развить холодовую устойчивость к низкотемпературному акватермическому воздействию (плавание в ледяном бассейне, на открытой воде), проводится по критерию включения: опыт занятий регулярным плаванием в теплом, стационарном бассейне не менее 1 года; хорошая техника плавания; заключение врача кардиолога/терапевта по результатам ЭКГ и УЗИ сердца

2. Допуск военнослужащих, спортсменов и пловцов к образовательному и тренировочному процессу устанавливается, как обязательное условие, способствующее развитию холодовой устойчивости и повышению индивидуальных адаптационных возможностей организма к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию:

- должны быть подписаны добровольные согласия на участие в тренировочном процессе по развитию формирования навыков холодовой устойчивости и увеличения индивидуальных адаптационных возможностей. Курс подготовки 8 недель;

- перед каждым тренировочным заплывом определяется общее самочувствие пловцов: 1) отличное; 2) хорошее; 3) удовлетворительное;

- перед каждым тренировочным заплывом определяется уровень артериального давления, которое не должно превышать: систолическое 110-155 мм рт. ст., диастолическое 60-90 мм рт. ст., а частота сердечных сокращений, не должна выходить из зоны «покоя» или «повседневности», которая находится в диапазоне 60-90 ударов в минуту.

3. Техническую подготовку при проведении образовательного и тренировочного процесса в ледяном бассейне определяет подготовка оборудованного бассейна, как объекта, представляющего собой участок акватории открытого природного водоема, поверхность которого ограничена периметром изо льда (прорубь) и специальное оборудование, необходимое для достижения заявленного результата.

- размер оборудованного бассейна 4×25 м 33 см (две плавательные дорожки).

- в стенках бассейна вмонтирована «толчковая стенка», удерживающая конструкцию бассейна толщиной 10 см и уходящая под воду на 1 м 20 см, который представляет собой каркас из металлотрубы 70×70 мм, обшитый влагостойкой фанерой.

- с обеих торцевых сторон прорубь оборудована лестницей с подъемными механизмами для безопасного и самостоятельного выхода из воды.

- в длину бассейна протянуты разделительные цветные тросы, обозначающие плавательные дорожки.

- все подходы к ледяному бассейну и вдоль него выстилаются резиновыми дорожками во избежание травматизма.

- военнослужащие, начинающие спортсмены и люди, находятся в обычном плавательном снаряжении для бассейна: плавательные шорты/плавки, очки, а также на голову одеваются две шапочки для плавания.

4. Меры предосторожности к достижению основного результата в ледяном бассейне, как обязательные условия, способствующие повышению индивидуальных адаптационных возможностей человека в развитии холодовой устойчивости:

- во время образовательного, тренировочного процесса обучаемый закрепляет на себе буй для плавания.

- по периметру ледяного бассейна, на каждом углу находится спасатель - человек, способный оказать помощь тонущему.

- по правому и левому краю ледяного бассейна находятся любые средства для спасения людей на воде: спасательный круг, спасательный «конец Александрова», доски для плавания или надувной матрац.

5. Способ развития холодовой устойчивости и повышения индивидуальных адаптационных возможностей пловцов к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию достигается в два этапа:

Подготовительный этап:

- формирование навыков кратковременного, дозированного низкотемпературного акватермического воздействия (обливания холодной/ледяной водой) для совершенствования механизмов адаптации осуществляется в системе физических упражнений, направленных на физическое развитие организма. По окончанию утренней зарядки 1 раз в день, 6 раз в неделю проводится обливание холодной/ледяной водой из 12-15 л ведер в специально оборудованном месте. Температурный диапазон воды: водопроводной +8-+10°С; из природного источника по сезону (повышение общего тонуса организма; формирование навыков холодовой устойчивости);

- отработка совершенствования техники плавания в обычном, стационарном бассейне (вольным стилем, брасом), необходимо для увеличения скорости, воспитания выносливости, физического укрепления тела, развития дыхания. Комплексный подход к совершенствованию техники плавания проводится 1-2 раза в неделю, в течение 45-60 минут и включает в себя разминку в воде, плавание - на ногах, плавание - на руках и пр., а также работу с утяжелителями для усиления нагрузки на мышцы и развитие психологической устойчивости (совершенствование техники плавания);

Основной этап

(тренировка проводится 1 раз в неделю):

- разминка с нагрузкой низкой интенсивности (без потоотделения) перед ледяным бассейном для разогрева тела (в спортивной одежде) (5-7 минут). Переодевание к заплыву на дистанцию в ледяном бассейне (разогревание тела - физическая и психологическая подготовка к началу тренировки);

- погружение в ледяной бассейн. Температурный диапазон воды из природного водоема: ледяная вода: 0-+5°С; холодная +6-+16°С). Проплыть дистанцию кролем 25 м (первый заход в воду - включение всех систем жизнеобеспечения на холодовое стрессорное воздействие);

- выход из ледяного бассейна. Воздушная пауза (1-2 минут);

- в теплом помещении физическая разминка: 30 приседаний и 30 отжиманий (5-10 минут) (восстановление периферического кровообращения, контроль своего самочувствия);

- переодевание в спортивную форму (3-5 минут);

- физическая подготовка с нагрузкой средней интенсивности, направленная на разогревание всех групп мышц (20-25 минут) на улице (t воздуха не ниже -25°С) (физическая и психологическая подготовка к длительному пребыванию в холодной/ледяной воде);

- отдых (3-5 минут) (восстановление после физической нагрузки средней интенсивности);

- питьевой режим (вода обычная);

- переодевание к тренировке в ледяном бассейне: купальные плавки, 2 шапочки для плавания, плавательные очки (5-10 минут) (оценка самочувствия);

- погружение в ледяной бассейн (второй заход в воду - развитие холодовой устойчивости и индивидуальных адаптационных возможностей). Проплыть длительную дистанцию вольным стилем в ледяном бассейне, постепенно увеличивая нагрузку: 1-2 занятие - 25 м; 3-4 занятие - 50 м; 5-6 занятие - 75 м; 7-8 занятие 100 м;

- выход из ледяного бассейна в теплое помещение - физическая разминка: 30 приседаний и 30 отжиманий (5-10 минут) (восстановление периферического кровообращения; оценка самочувствия);

- общее восстановление организма:

1 вариант - прогревание (t +90-+92°С) в сауне или бане (15-20 минут) (комплексное контрастное воздействие);

2 вариант (естественное согревание) - переодевание в сухую одежду и нахождение в помещении (30-40 минут; t +22-+28°С) (комплексное бесконтрастное воздействие) (завершающий этап тренировки);

- питьевой режим (восстановление осмотического равновесия).

1. Закаливающие процедуры в системе утреннего физкультурного комплекса.

Сочетания упражнений утренней гимнастики с воздействием различных температурных раздражителей (например, холодного воздуха или воды), способствует увеличению потока импульсов в ЦНС [Титаренко С.А. Утренняя гигиеническая гимнастика // Психолого-педагогические проблемы безопасности человека и общества. 2017. №. 3. С. 44-52. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_30455223_43472268.pdf] а также влияет на работу ВНС. «Перенастройка» в изменение работы ВНС оказывает трофическое действие, что выражается в скорости протекания метаболических процессов [Абрамов и др., Основы нейроиммунологии. М: Академия наук о Земле. 2004. 100 с. ]. Дополняя задачи утренней гимнастики, водные процедуры служат закаливающим средством организма, что приводит к активации внутренних ресурсов [Ткач И.М. Влияние утренней гигиенической гимнастикина организм человека //социальные и гуманитарные науки в условиях вызовов современности. 2021. С. 343-345]. Утренняя гимнастика в сочетании с холодовыми процедурами в любую погоду осенне-зимнего периода является адаптационным переходом организма, способного регулировать мышечный тонус, влиять на биохимические и биофизические реакции и метаболические процессы, протекающие на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях [Бурдова А.А. Значение методики комплексного закаливания в системе оздоровления организма человека / А.А. Бурдова, Н.В. Колоскова. Инновационные процессы в современной науке: матер. Междунар. (заочной) научно-практ. конф. - Нефтекамск: Мир науки, 2017. С. 560-563].

2. Совершенствование плавательных навыков в теплом, стационарном бассейне.

Отработка навыков плавания заключается в специфических биомеханических и психофизиологических закономерностях плавательных движений, а также развития физических качеств, которые играют специфическую роль, способствуя успешному формированию двигательных навыков. Двигательные действия запоминаются полимодально, за счет зрительной, слуховой, вербальной и других видов памяти. С позиций системного подхода двигательная память характеризуется разнопорядковыми и множественными отношениями ее элементов, взятыми совокупно [Фролов В.В. Роль двигательной памяти в формировании технических навыков плавания у школьников: дис. - автореф. дис. на соискание уч. степени канд. пед. наук: спец. 13.00.04 «Теория и методика физического воспитания и спортивной тренировки». 2009]. При этом последовательность постановки задач, подбора упражнений и приемов обучения включает в себя: разучивание движений ног; разучивание движений рук; разучивание способа плавания в целом; совершенствование плавания в полной координации [Канареева О.И. Способы совершенствования плавания спортивными стилями (брасс, кроль на груди, кроль на спине) в рамках программы секции в университете // Инновации. Наука. Образование. 2021]. Вопросам совершенствования техники плавания способом брасс уделяется особое внимание [Жукова Е.С. Учет кинематических характеристик движений в процессе подбора упражнений для совершенствования техники плавания способом брасс //Аспекты технической подготовки спортсменов. - 2019. С. 46-52]. В тренировочный процесс по обучению и формированию плавания различными стилями включаются техники со средствами применения средств специальной силовой подготовки [Клочков М.Р. Совершенствование техники плавания способом кроль на груди на основе применения средств специальной силовой подготовки // Студенческий электронный журнал СтРИЖ. -2018. - № 4-1. С. 134-138.], а также способы совершенствования техники поворотов [Савченко Е.А. Совершенствование техники поворотов в современном плавании кролем на груди и на спине // Актуальные проблемы теории и практики физической культуры, спорта и туризма. 2020. С. 288-290].

3. Влияние низкотемпературного акватермического воздействия (холодовой стресс).

Закаливание холодом (обливание, окунание, зимние плавание) улучшают и восстанавливают микроциркуляцию жидкостей в организме на клеточном и межклеточном уровнях. Как результат, это приводит к улучшению обмена веществ и других процессов, происходящих в водной среде организма [Чевелева Е.А. Влияние низких температур на организм человека// Холод. - 2017. - С. 815-816]. Низкотемпературные водные процедуры стимулируют выработку лейкоцитов и эритроцитов в крови, способствуют скорейшему восстановлению силы и выносливости мышечных волокон, вызывая сужение и расширение сосудов, приводящие к увеличению образования тепла. Увеличивается щелочность крови, улучшается усвоение азотистой пищи (белков), активируются процессы выделения мочевины, мочевой кислоты и других продуктов распада из организма. Такие изменение происходящих процессов в организме под действием закаливающих процедур, влияют на общее самочувствие человека. Он чувствует себя свежим и отдохнувшим, готовым к выполнению физической работы [Чевелева Е.А. Влияние низких температур на организм человека // Холод. - 2017. - С.815-816].

Обливание, окунание в проруби и плавание в холодной воде стимулирует деятельность иммунной и эндокринной систем, усиливает обменные процессы в клетках. В организме человека в момент погружения в ледяную воду вырабатываются различные гормоны. Так, адреналин - вырабатывается нейроэндокринными клетками мозгового вещества надпочечников и участвует в реализации состояния, при котором организм мобилизуется для устранения угрозы. Суть процедуры закаливания основывается на разнице перепадов температуры тела и воды. В процессе обливания холодная вода воздействует на рецепторы тела. Происходит сужение капилляров, сокращается приток крови; организм, пытаясь сэкономить тепло, понижает температуру кожи. В то же время интенсивно начинает восстанавливаться тепловой баланс. Кровь вновь наполняет капилляры, кожа согревается, становится красной. С точки зрения процессов, происходящих при попадании в холодную среду, организм условно разделяют на три области: 1. наименьшей площади воздействия подвергается голова (сюда же относится и шея). Эта область имеет (15% от площади всего тела). В голове расположен мозг, клеткам которого необходимо постоянное питание и большое количество кислорода, без которого они погибают в течение нескольких минут; 2. наибольшая область воздействия -конечности (руки и ноги). Площадь поверхности этой области (более 50%). В конечностях отсутствуют жизненно важные центры, а мышечная ткань даже при полном отсутствии снабжения кислородом и питательными веществами способна сохранять жизнеспособность на протяжении нескольких часов; 3. площадь поверхности низкотемпературного воздействия (около 30%) подвергается корпус (или туловище). Здесь находятся жизненно важные органы, как правило, хорошо защищенные слоем мышц и подкожного жира [Яковлев А. Закаливание организма человека ледяной водой как повышение психологической устойчивости в стрессовых ситуациях // Личность в экстремальных условиях и кризисных ситуациях жизнедеятельности. - 2016. - №6. С. 384-387]. При длительном нахождении в холодной или ледяной воде, нарушается кинематика движения, темпо-ритмовые характеристики, координация и, как следствие, страдает техника плаванья. Это обусловлено рядом причин (ухудшение динамических характеристик мышц в условиях охлаждения, замедление проведения нервных импульсов, изменения в кровообращении, склонность к спазмам, сбой ритма дыхания, субъективный дискомфорт). [Арбузова Н.А., Грецов А.Г. Психологические аспекты адаптации к спортивной деятельности, протекающей в экстремальных условиях (на примере плавания в ледяной воде) // Личность в экстремальных условиях и кризисных ситуациях жизнедеятельности. - 2016. - №6. - С. 368-376].

4. Восстановление саморегуляции организма после длительного низкотемпературного акватермического воздействия;

Эффективным средством закаливания является использование контрастных температур - чередование холода и тепла. Такие процедуры в существенной мере активизируют процессы возбуждения в нервной системе, выделение стрессорных гормонов (адреналина и норадреналина), тем самым, повышая общую устойчивость организма к действию неблагоприятных факторов [Титаренко С.А. Утренняя гигиеническая гимнастика // Психолого-педагогические проблемы безопасности человека и общества. - 2017. - №3. - С. 44-52]. Основным фактором воздействия на организм после холодовых процедур является (жар, горячий воздух, пар) в бане/сауне. В условиях данной среды идет воздействие на сердечно-сосудистую, дыхательную и мышечную системы: улучшается микроциркуляция, обмен веществ, ускоряются восстановительные процессы, увеличивается потоотделение и выведение с потом продуктов метаболизма (мочевины, молочной кислоты и др.), снижается мышечный тонус, улучшаются функции кожи, идет стимуляция защитных механизмов [Рыжов А.С. Восстановление организма после занятий физическими упражнениями // Наука-2020, 2017. - №2(13). - С. 81-92]. Температура тела человека, находящегося в такой среде, поднимается до 38-40°С и большинство возбудителей болезней (бактерии, вирусы) погибают. Также, на фоне активизации различных функций организма повышается кровоснабжение мозга, улучшается внимание, память, умственная работоспособность [Григонее Й.Й., Скирене В., Науцкунайте Л. Банные процедуры как средство рекреации и их влияние на деятельность сердечно-сосудистой системы // Педагогика, психология и медико-биологические проблемы физического воспитания и спорта. - 2008. - №10. - С. 41-43].

Пример:

Исследование проведено на базе Центра закаливания и плавания в холодной воде «АквАйСпорт», (город Тюмень, Россия), который располагается на юге Западной Сибири, климат в этой географической зоне - умеренный. Средняя температура зимой -15°С, летом +18,8°С.

В исследовании участвовали курсанты военно-инженерного командного училища (ТВВИКУ) (n=14; возраст 18,5±0,9), ранее не имевшие опыт плавания в холодной/ледяной воде, которые прошли 8-недельный курс обучения по развитию холодовой устойчивости и повышения индивидуальных адаптационных возможностей пловцов к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию.

Исследована динамика вегетативной регуляции нервной системы и обменных процессов во время тренировочного процесса развития холодовой устойчивости и индивидуальных адаптационных возможностей при последовательном увеличении холодовой нагрузки в холодной/ледяной воде.

Учитывались два варианта исследования:

1 вариант (комплексное контрастное воздействие): 1 и 7 занятие - развитие холодовой устойчивости и индивидуальных адаптационных возможностей с прогреванием в бане t +90+92°С;

2 вариант (комплексное бесконтрастное воздействие): 2 и 8 занятие - развитие холодовой устойчивости и индивидуальных адаптационных возможностей без прогревания в сауне, естественное восстановление в условиях теплого помещения (30-40 минут; t +22-+28°С);

Отбор в группу осуществлялся по следующим параметрам (критерии включения): хорошая техника плавания; опыт занятий регулярным плаванием в стационарном бассейне не менее 1 года; заключение врача кардиолога/терапевта по результатам ЭКГ и УЗИ сердца.

Допуск к каждому занятию осуществлялся: по определению общего самочувствия пловцов (отличное; хорошее; удовлетворительное), уровня АД, (систолическое 110-155 мм рт. ст., диастолическое 60-90 мм рт. ст.), ЧСС (60-90 уд. в мин).

Измерение систолического (САД) и диастолического (ДАД) АД, частоты сердечных сокращений (ЧСС) и сатурации (1-й замер) проводился перед началом основного этапа (перед тренировкой) (за 20 мин); 2-й замер (через 20 мин) - после окончания тренировочного процесса, с учетом 1 варианта и 2 варианта восстановления организма.

Основной исход исследования. Была исследована динамика пульсового давления (ПД) и среднего АД (АДср), систолического объема крови (СОК), минутного объема кровообращения (МОК), вегетативный индекс Кердо (ВИК), адаптационного потенциала (АП) по P.M. Баевскому, индекса Робинсона, сатурация и определение обменных процессов

Методы регистрации показателей. Для определения уровня АД использовали полуавтоматический плечевой тонометр. Для количественной оценки систолической функции сердца одновременно применяли несколько методик. Полученные данные о ЧСС, САД и ДАД и сравнивали с должными величинами (ЧССдолж, САДдолж, ДАДдолж соответственно), рассчитанными по формулам: ЧССдолж=48⋅(рост, см/масса тела, кг)1/3 САДцолж=102,0+0,6⋅возраст (годы) ДАДцолж=63,0+0,5⋅возраст (годы). На основании фактических данных производили расчеты следующих коэффициентов и индексов, косвенно характеризующих системное кровообращение:

1. ПД, представляющего собой разность между величиной САД и ДАД: ПД=САД-ДАД.

2. АДср рассчитывали по формуле Вецлера-Богера: АДср=0,42⋅САД+0,58 ДАД.

3. Для описания функционального состояния сердца рассчитывали СОК и МОК по формуле Старра для взрослых: СОК=100+0,5⋅ПД-0,6⋅ДАД-0,6⋅возраст (годы) МОК=ЧСС⋅СОК (л/мин). Индивидуальную оценку объема кровообращения - ДМОК (должный минутный объем кровообращения) вычисляли по формуле: ДМОК=ДОО/281 (л/мин), где ДОО - должный основной обмен, взятый в таблицах Гарриса и Бенедикта.

4. В оценке адаптационного потенциала (АП) по P.M. Баевскому была использована формула расчета: АП=0,011(ЧСС)+0,14(САД)+0,008(ДАД)+0,009 (масса тела, кг)-0,009(рост, см)+0,14(возраст, годы)0,27. Значение АП расценивалось как: до 2,10 - удовлетворительная адаптация (характеризует достаточные функциональные возможности системы кровообращения); 2,11-3,30 - функциональное напряжение адаптационных механизмов; 3,31-4,30 - неудовлетворительная адаптация, что характеризует снижение функциональных возможностей системы кровообращения с недостаточной приспособляемой реакцией к физическим нагрузкам; - более 4,30 - срыв адаптационных механизмов, что характеризует резкое снижение функциональных возможностей системы кровообращения.

5. Для оценки механической деятельности сердца применялся индекс Робинсона как показатель резерва «двойное произведение» (ДП): ДП=ЧСС⋅АДср/100. Значение ДП≥100 свидетельствует о повышенной энергетике сердца. 6. Для определения соматотипологических особенностей рассчитывался ВИК: ВИК=(1-ДАД/ЧСС)100. Значение ВИК, равное 0, расценивается как вегетативное равновесие, от -15,0 до 15,0 - уравновешенность симпатических и парасимпатических влияний ВНС, от 16,0 до 30,0 - симпатикотония, 31,0 и выше - выраженная симпатикотония (характеризует активацию симпатического отдела ВНС и катаболическую направленность обменных процессов), от -16,0 до -30,0 - парасимпатикотония, -30,0 и менее - выраженная парасимпатикотония (наблюдается нарушение равновесия обменных процессов по анаболическому варианту метаболизма).

Пульсоксиметр медицинский «Armed YX302. Прибор для измерения сатурации - уровня насыщения крови кислородом. Нормальный показатель - 95-98%. С помощью Оксиметра можно оперативно произвести измерение кислорода в крови.

Уровень глюкозы определялся в капиллярной крови с помощью портативной системой контроля OneTouch Select Plus Flex (Россия).

Изучаемые качественные и количественные признаки подвергали статистической обработке с использованием интегрированного пакета программного обеспечения «IBM SPSS Statistics 21». Для выбора вида критериев (непараметрического) анализа изучали характер распределения исследуемых признаков. Данные представлены в медианах и первой и третьей квартилях (Me [Q1; Q3]).

По результатам оценки гемодинамических показателей (таблица 1), когда общее восстановление организма проводилось по 1 варианту (прогревание в сауне или бане при t +90-+92°С в течение 15-20 минут - комплексное контрастное воздействие) показатель САД снижался после проведения тренировки по развитию холодовой устойчивости и повышения индивидуальных адаптационных возможностей пловцов к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию (1 занятие; р<0,001), так и в сравнении между 1 и 7 занятием (р<0,05), при этом показатель ДАД оставался в пределах нормальных значений на протяжении 8-недельного курса обучения. Важно отметить, что в своих ранних работах отмечалось, у людей занимающихся зимним плаванием и перед закаливающими процедурами показатель САД находился в диапазоне 140-145 мм. рт.ст, что расценивалась как подготовка организма к экстремальному температурному стрессу [Фишер Т.А., Колыванова С.С., Пушников А.А., Лепунова О.Н. Изменение гемодинамических, психофизиологических показателей и адаптационного потенциала мужчин трудоспособного возраста, занимающихся водно-холодовым закаливанием. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2020. Т. 97. №6. С. 40-49]. Достоверное снижение показателя ПД было установлено при разнице между величинами САД и ДАД в первый день начало занятий между замерами «до» и «после» (1 занятие: р<0,05), а также между 1 и 7 занятиями (р<0,05). При этом показатели МОК (7 занятие: р<0,001) и СОК (между 1 и 7 занятиями: р<0,05 увеличивались. Обращает на себя внимание, что показатель ЧСС перед началом тренировки по развитию холодой устойчивости в сравнении между 1 и 7 занятием снижен (р<0,05), а после проведения тренировочного занятия увеличивается (7 занятие: р<0,001). Уровень АП на протяжении проведения курса тренировок свидетельствовал об удовлетворительной адаптации характеризующей достаточные функциональные возможности системы кровообращения, особенно после 1 занятия (р<0,001). Оценивая механическую деятельность сердца (индекс Робинсона) установлено, что показатели ДП находятся в пределах нормальных значений, что свидетельствует о повышенной энергетике сердца. При этом наблюдаются достоверные снижение между замерами «до» и «после» (1 занятие: р<0,05; 7 занятие: р<0,05), а также повышение ДП между 1 и 7 занятиями (р<0,05). При оценке вегетативного индекса Кердо наблюдалось уравновешенность симпатических и парасимпатических влияний ВНС и только к окончанию тренировки после бани через 20 минут отмечается смещение в сторону симпатикотонии (7 занятие: р<0,001). При этом уровень насыщения крови кислородом и обменные процессы на протяжении системы тренировок не выходили за пределы нормальных значений.

По результатам оценки гемодинамических показателей (таблица 2), когда общее восстановление организма проводилось в естественных условиях теплого помещения (бесконтрастное воздействие) показатель САД снижался после проведения тренировки (2 занятие: р<0,05; 8 занятие: р<0,05), при этом показатель ДАД оставался в пределах нормальных значений. Показатель ЧСС достоверно увеличивался к 8 занятию по отношению ко 2 занятию и между замерами «до» и «после» (р<0,05). Наблюдалось снижение показателя СОК (8 занятие: р<0,001). Достоверное снижение ПД было установлено при разнице между величинами САД и ДАД в первый день начало курсов по холодовой устойчивости между замерами «до» и «после» (2 занятие: р<0,05; 8 занятие: р<0,001). Уровень АП между замерами «до» и «после» свидетельствовал о удовлетворительной адаптации характеризующей достаточные функциональные возможности системы кровообращения (2 занятие: р<0,05; 8 занятие: р<0,05). При оценке вегетативного индекса Кердо при восстановлении организма в естественных условиях теплого помещения (бесконтрастное воздействие) наблюдалось уравновешенность симпатических и парасимпатических влияний ВНС. При этом уровень насыщения крови кислородом и обменные процессы на протяжении системы тренировок не выходили за пределы нормальных значений.

Выводы:

1. Комплексная система тренировок по развитию холодовой устойчивости и повышения индивидуальных адаптационных возможностей пловцов к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию с прогреванием в бане при t +90-+92°С в течение 15-20 минут (1 вариант) не вызывает срыва адаптационных механизмов. При этом адаптационная стратегия к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию в течение 2 месяцев происходит успешно без изменения работы гемодинамики, сердечно-сосудистой системы и обменных процессов. Сдвиг в сторону симпатоконии по оценки индекса Кердо не является дезадаптивным маркером работы ВНС. Полученные данные, могут свидетельствовать о высокой адаптивности организма к стрессорному воздействию и тренировки адаптационных механизмов, особенно со стороны сердечно-сосудистой системы к резкому перепаду температур, который составляет около 70°С.

2. Комплексная система тренировок по развитию холодовой устойчивости и повышения индивидуальных адаптационных возможностей пловцов к длительному низкотемпературному акватермическому воздействию при восстановлении организма в естественных условиях теплого помещения (бесконтрастное воздействие), также, не вызывая дезадаптивных реакций со стороны гемодинамических показателей, функционального состояния системы кровообращения и вегетативной нервной системы, а также обменных процессов. А, наоборот, может свидетельствовать, что естественное, бесконтрастное восстановление организма является мягкой формой адаптивных реакций к низкотемпературному стрессорному воздействию, направленное на закрепление закаливающего эффекта.

3. При сравнительном анализе вариантов восстановления организма при проведении комплексной системы тренировок по развитию холодовой устойчивости и повышения индивидуальных адаптационных возможностей пловцов, установлено, что естественное восстановление (бесконтрастное воздействие) в условиях теплого помещения после длительного низкотемпературного акватермического воздействия в условиях тренировочного процесса повышает функциональные возможности системы кровообращения за счет экономичной работы сердечно-сосудистой системы.

Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной медицине, и может быть использовано в образовательном и тренировочном процессе при обучении военных специалистов для работы к условиям Арктики, начинающих спортсменов к соревнованиям по зимнему плаванию, а также для людей, занимающихся зимним плаванием и другими экстремальными видами спорта. На подготовительном этапе выполняют обливание водой 1 раз в день 6 раз в неделю после утренней зарядки водопроводной водой +8 - +10°С или водой из природного источника и плавание в стационарном бассейне 1-2 раза в неделю в течение 45-60 минут. Основной этап включает в себя разминку с нагрузкой низкой интенсивности перед ледяным бассейном, погружение в ледяной бассейн с ледяной 0 - +5°С или холодной водой +6 - +16°С; проплывание дистанции кролем 25 м, выход из ледяного бассейна, воздушную паузу 1-2 минуты. Затем проводят в помещении физическую разминку, После отдыха проводят физическую подготовку с нагрузкой средней интенсивности 20-25 минут на улице при температуре воздуха не ниже -25°С. После чего выполняют погружение в ледяной бассейн, проплывание дистанции вольным стилем в ледяном бассейне с увеличением нагрузки. Затем выполняют прогревание в сауне или бане или переодевание в сухую одежду и нахождение в помещении. Способ обеспечивает повышение адаптационных возможностей организма со стороны психоэмоциональных, психофизиологических и сердечно-сосудистых реакций организма к экстремальным температурам и физическим нагрузкам, не вызывает дезадаптивных реакций со стороны гемодинамических показателей, функционального состояния системы кровообращения и вегетативной нервной системы, а также обменных процессов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

1. Способ повышения индивидуальных адаптационных возможностей организма в развитии холодовой устойчивости, включающий на подготовительном этапе обливание водой 1 раз в день 6 раз в неделю после утренней зарядки водопроводной водой +8 - +10°С или водой из природного источника; плавание в стационарном бассейне вольным стилем или брассом 1-2 раза в неделю в течение 45-60 минут; основной этап включает в себя разминку с нагрузкой низкой интенсивности перед ледяным бассейном 5-7 минут, погружение в ледяной бассейн с ледяной 0 - +5°С или холодной водой +6 - +16°С, проплывание дистанции кролем 25 м, выход из ледяного бассейна, воздушную паузу 1-2 минуты, проведение в помещении физической разминки: 30 приседаний и 30 отжиманий 5-10 минут, переодевание в спортивную форму и отдых 3-5 минут, физическую подготовку с нагрузкой средней интенсивности 20-25 минут на улице при температуре воздуха не ниже -25°С, отдых 3-5 минут, переодевание к тренировке в ледяном бассейне и отдых 5-10 минут, погружение в ледяной бассейн, проплывание дистанции вольным стилем в ледяном бассейне с увеличением нагрузки - 1-2 занятие - 25 м; 3-4 занятие - 50 м; 5-6 занятие - 75 м; 7-8 занятие 100 м, затем прогревание в сауне или бане при температуре +90 - +92°С 15-20 минут, или переодевание в сухую одежду и нахождение в помещении 30-40 минут при температуре +22 - +28°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед каждым занятием проводят допуск для участия в тренировке на основе показателей общего самочувствия, систолического артериального давления 110-155 мм рт.ст., диастолического артериального давления 60-90 мм рт.ст., частоты сердечных сокращений в покое 60-90 ударов в минуту, температуры тела 36,0-36,9°; оборудуют ледяной бассейн 4×25 м 33 см с двумя плавательными дорожками.