Хронобиологический анализ тренировочного процесса у волейболистов 15–16 лет

Хронобиологический анализ тренировочного процесса у волейболистов 15-16 лет

1. Основные понятия хронобиологии

Научно обоснованная идея о биологическом времени принадлежит великому ученому, академику В.И. Вернадскому (1932). Н.Е. Введенский выдвинул проблему фактора времени применительно к физиологическим отправлениям различных тканей и органов.

Проблема хронома впервые в физиологии поставлена А.А. Ухтомским (1936), который раскрыл понятие собственного физиологического времени (хронотопа), подчеркивая его значение в анализе временных механизмов и закономерностей в биологии индивидуального развития человека.

Понятия «хронобиология» и «биоритмология» довольно близки, но не тождественны. Хронобиология - наука, изучающая механизмы биологической временной структуры организма человека, включая ритмические проявления жизни. Составной частью хронобиологии является учение о биологических ритмах - биоритмология.

В общей проблеме хронобиологии уже выделились самостоятельные научные направления: хронодиагностика, хронотерапия, хронопатология, хронопрофилактика и др. Можно надеяться, что в ближайшее время более активно будет развиваться новое направление в спортивной науке - спортивная хронобиология.

Не менее важным вопросом для изучения является взаимоотношение человека с окружающей средой, ибо высоко приспособляемый организм отличается хорошей саморегуляцией. Хронобиология включает различные разделы, каждый из которых выступает как самостоятельное направление для исследований. Хронобиология - раздел биологии, изучающий биологическую временную структуру объективными количественными методами.

Хроночувствительность - зависимость чувствительности организма от времени.

Хронотолерантность (хронорезистентность) - зависимость толерантности от времени.

Биологическая временная структура - совокупность зависящих от времени биологических процессов, включая рост, развитие, старение и ритмические процессы, протекающие с разной частотой.

Ритмичность функций живых систем - важнейшее условие их существования. Изменение ритмики биологических процессов в ответ на внешние воздействия имеет приспособительное значение, являясь одним из конкретных выражений адаптации организма. Биологические ритмы имеют большое значение при адаптации человека к воздействию окружающей среды.

Любая функция организма - это прежде всего результат взаимодействия соответствующих клеток, работа которых подчиняется определенным закономерностям. Наиболее общей из них является цикличность внутриклеточных процессов: непрерывная повторяемость отдельных звеньев и фаз этих процессов через определенные промежутки времени.

Главным выражением цикличности биологических процессов на уровне клеток, тканей, органов, систем и организма в целом является чередование напряжения и ослабления их работы.

Ритмично сокращается и расслабляется сердечная мышца, вдох чередуется с выдохом, возбуждение нервной системы сменяется торможением.

Однако из этого не следует, что каждая из двух фаз только активна или только пассивна. Г.Н. Крыжановским (1973) сформулирован принцип работы отдельных групп органов, тканей и клеток, как «закон перемежающейся активности функциональных структур». Суть этого закона состоит в непрерывности биологического процесса в целом и его прерывности относительно каждой отдельной структуры, что позволяет ей периодически обновляться во время постоянной работы органа. Неодновременное участие всех структур органа в активной работе и позволяет в условиях функционального напряжения аккумулировать энергию. Но часть структур органа, не являющихся между собой во времени. Существенным преимуществом организованной подобным образом системы является ее способность к установлению кодовых временных взаимоотношений с внешними периодическими изменениями.

Понятие временной организации включает в себя не только функционирование обособленных систем, клетки, органа, организма в целом, но и совокупность физиологических процессов, согласованных во времени.

Временная организация биологической системы характеризуется совокупностью всех ритмических процессов, которые взаимодействуют между собой, согласуются во времени, а также и с изменяющимися условиями среды.

В иерархии биоритмов выделены инертные и лабильные по отношению к действию внешних периодически колеблющихся факторов. Следовательно, различные биоритмы выполняют в организме неодинаковую роль. Каждый же отдельный биологический ритм составляет элемент временной организации, находящийся в определенных взаимоотношениях с другими такими же элементами. Для оптимального состояния функций организма необходима строгая согласованность биоритмов, ибо «сцепление» между биоритмами во времени создает стройную систему - «живые часы» человека.

Биоритмы отражают течение времени в живой системе и выполняют в организме неодинаковую роль.

Структура временной организации биологической системы независимо от сложности ее строения включает в себя четыре обязательные части: 1-я часть связывает временную организацию биологической системы с внешней средой и окружающими ее биологическими системами; 2-я часть регулирует временную организацию; 3-я часть воспринимает сигналы регуляции; 4-я часть - рабочая (эффекторная) (Романов Ю.А., 2000).

Представление о временной организации живых систем вносит упорядоченность в совокупность и взаимоотношения биоритмов. Данный подход позволит дать в итоге представление о ритмичной деятельности организма.

Во многих работах показано, что патологические процессы в организме связаны с нарушением временной организации физиологических функций и с рассогласованием ритмов.

Согласно концепции Г.Д. Губина (1975, 1991), организация живой системы, все ее амплитудно-фазовые отношения испытывают изменения в онтогенезе. Весь онтогенез он представил в виде спирали с постоянно возрастающими оборотами - наращивание амплитуд в организации биологических процессов, а на более поздних этапах онтогенеза - сокращение оборотов, угасание амплитуд осцилляции; Г.Д. Губин пришел к выводу, что уровень надежности хроноструктуры организма в зрелом возрасте превышает таковой в старческом возрасте в 12-33 раза.

Чем дольше сохраняется архитектоника временной организации биологических процессов, тем дальше отодвигаются сроки наступления старения организма.

Сущность здоровья с хронобиологических позиций заключается в сохранении архитектоники временной организации биосистемы.

Нарушение биоритма одного какого-либо органа уже ведет за собой рассогласование его взаимодействия с другими органами и, как следствие, снижение надежности биосистемы.

Р.П. Нарциссов (1990) подчеркивал, что механизм морфогенеза включает формирование критических состояний перед очередным скачком развития.

Прогноз развития во многом определяется генетическим анализом, а учет генетически обусловленных периодов позволит сохранять здоровье.

Многие исследователи считают, что механизм отсчета времени является универсальным свойством клеточной организации.

Разнообразные биологические ритмы определяются качественно различными процессами, которые совершаются в различных структурах и на различных уровнях интеграции организма, составляя единую систему биологических часов организма.

Существует разнообразное количество гипотез по проблеме механизмов возникновения биологических колебаний. Наибольшее количество ученых утверждают, что сильное влияние на циркадианные ритмы (околосуточные) оказывают ингибиторы синтеза белка, и именно он является основой этих биоритмов.

Ф. Халберг (1969) полагает, что циркадианная организация отражает генетическое приспособление обмена веществ организма к условиям жизни на Земле.

Ритмы признаны фундаментальной особенностью самого феномена жизни. Согласно современной концепции, в организме существует набор автоколебательных подсистем - «биологических часов», объединенных в единую систему по иерархическому принципу и эти ритмы относятся к эндогенным (внутренним).

Стабильные биоритмы обеспечивают стабильность протекания биологических процессов на уровне органов и систем организма.

Лабильные биоритмы обеспечивают поддержание гомеостаза при взаимодействии организма с окружающей средой.

Как подчеркивал В.М. Дильман (1990), «гипоталамус - это конкретное место стыка двух миров: быстродействующие сигналы из внешней среды могут преобразовываться в соответствующее этим сигналам поведение тела» (1972, с. 25-26).

В настоящее время в организме человека определено более 300 различных биоритмов.

Адаптация биологических систем организма к окружающей среде - это постоянное приближение параметров их биоритмов к параметрам циклических факторов среды (Алякринский Б.С., 1983).

Генетически запрограммированные параметры биологических ритмов получают информацию о времени из окружающей среды (Aschoff J., 1963).

Множественность датчиков времени дает возможность организму сформировать наиболее рациональные взаимоотношения с окружающей средой благодаря имеющимся в организме внутренним связям (Романов Ю.А., 1980). Именно поэтому организм является не суммой физиологических систем и органов, а единой функциональной системой, которая с целью достижения полезного результата избирательно объединяет нервные элементы, расположенные на различных уровнях организации мозга (Анохин П.К., 1966).

G. Hildebrandt (1981) определяет временную координацию функций как результат взаимного влияния их различных ритмов, которые стремятся к временному соединению определенных точек фазы для синхронизации состояния активности всех функций.

В последние годы многие научные коллективы занимаются поиском биоритмологических характеристик показателей здоровья, поскольку, согласно концепции о десинхронозе B.C. Алякринского (1979), Н.А. Агаджанян и Д.Г. Губина (2004), он является компонентом общего адаптационного синдрома, и все изменения в состоянии здоровья сопровождаются в первую очередь нарушением биоритмов. Десинхронизация внутренних циклических процессов может быть и причиной патологии.

1.2 Биологические ритмы

Биологические ритмы - упорядоченное во времени и предсказуемое изменение биологических процессов.

Основными параметрами биологического ритма являются: период, акрофаза, мезор, амплитуда.

Период - время между двумя одинаковыми значениями изучаемого показателя, время одного полного колебания.

Амплитуда - половина расстояния между максимумами синусоиды, величинами наибольшего отклонения от среднего уровня значений того или иного параметра от мезора.

Мезор - средний уровень значений исследуемого параметра биоритма.

Акрофаза - значение времени, которое соответствует максимому синусоиды и служит для приблизительной оценки биоритма. Акрофаза измеряется в градусах, минутах, часах, месяцах и т.п.

При совпадении частот периодов колебаний или акрофаз двух и более ритмов происходит их синхронизация, а при достоверном несовпадении возникает десинхроноз (рассогласование).

Частота биоритма - число повторений периодов в единицу времени.

Периодически повторяющиеся явления окружающей среды, которые оказывают влияние на частоту и акрофазу биоритма, называются синхронизаторами (датчиками времени). Наиболее значимыми датчиками времени являются свет и темнота. Как установлено многими исследователями, существенное влияние на биологические объекты и живые организмы оказывают движения Земли и Луны относительно Солнца, движения планет и многое другое.

Ученые выделяют два типа колебательных процессов: биоритмы, имеющие периоды, близкие по длительности к основным геофизическим циклам (участвующие в формировании адаптации организма к воздействиям внешней среды), и физиологические биоритмы (рабочие), отражающие деятельность систем организма и своевременно реагирующие на внешние воздействия.

Исходя из длительности периода (Т) биоритмы подразделяют на высоко-, средне- и низкочастотные.

F. Halberg предложил следующую классификацию биоритмов: «циркадианный» (околосуточный), «циркасептальный» (околонедельный) «циркануальный» (окологодовой).

Н.И. Моисеева и В.М. Сысуев (1981) выделили следующие классы биоритмов:

ритмы высокой частоты (от долей секунды до 30 мин); это осцилляции на молекулярном уровне; ритмы электроэнцефалограммы, сердечно-сосудистой системы, дыхания, перистальтики кишечника;

• ритмы средней частоты - от 30 мин до 28 ч, включая улътрадианные (до 20 ч) и циркадианные (20-28 ч);
• инфрадианные (28 ч - 6 сут.);
• циркасептальные (около 7 сут.);
• макроритмы с периодом от 20 сут. до 1 года;
• мегаритмы с периодом более года.
• Существует классификация биоритмов по уровням организации биосистемы, а именно - клеточные, органные, популяционные.
• Рассогласование и перестройка биологических ритмов происходят при воздействии определенного стресса, что приводит к неблагоприятным, а порой и патологическим отклонениям в организме (Степанова С.И., 1982; Агаджанян Н.А., Губин Д.Г., 2004).
• Наиболее тяжелую степень десинхроноза, фактически уже не совместимую с жизнью, Б.С. Алякринский назвал асинхронозом.
• Десинхроноз бывает острый и хронический, явный и скрытый, тотальный и частичный.
• Острый десинхроноз возникает при рассогласовании датчиков времени и биоритмов организма. Он может возникнуть при быстром перемещении в широтном направлении.
• Хронический десинхроноз может возникнуть, когда подобное рассогласование возникает неоднократно с небольшими перерывами.
• Явный десинхроноз проявляется и в субъективных ощущениях, и в объективных реакциях. Нарушен сон, аппетит, повышается раздражительность, а объективно - изменяются частота сердечных сокращений, температура тела, кровяное давление и многие другие показатели, причем может изменяться и их акрофаза.
• Скрытый десинхроноз - состояние организма, которое характеризуется ощущаемым субъективным комфортом (хороший сон, бодрое настроение, хорошая работоспособность), но в это время в организме уже происходит нарушение естественной фазовой синхронизации некоторых циркадианных ритмов.
• Тотальный десинхроноз - состояние организма, которое соответствует нарушению циркадианной системы во всех звеньях (или большинстве звеньев).
• Частичный десинхроноз - состояние организма, когда рассогласование суточных ритмов функций организма происходит только в некоторых звеньях циркадианной системы.
• Вышеупомянутые формы десинхроноза, в зависимости от индивидуальных особенностей, могут иметь различную степень выраженности.
• Адаптированность (в понимании биоритмологов) - состояние, когда фазовая архитектоника циркадианной системы и синхронность ритмов в большинстве звеньев четко проявляются.
• Временная последовательность, выработанная всем ходом эволюции, является предпосылкой хорошего здоровья и работоспособности.
• СИ. Степанова (1979) выделила три типа людей: биоритмологически подвижный - характеризуется большой подвижностью биоритмов;
• инертный - характеризуется отсроченной перестройкой всех функций организма в период бодрствования, низкой работоспособностью, медленной нормализацией сна;
• промежуточный - характеризуется выраженной неодновременной перестройкой и длительным рассогласованием внутренних функций.
• Все эти типы проявились у космонавтов при адаптации к новым условиям среды.
• Фазовая и частотная десинхронизация биоритмов организма обычно сопровождается снижением умственной и физической работоспособности.
• Проблема адаптации должна рассматриваться как проблема функционирования организма в целом. В любой адаптивной реакции, в той ли иной мере, участвуют многие системы, особенно нервная, иммунная и гормональная.
• При адаптации циклические изменения ультраструктур происходят не только в работающем органе, но и в клетках регулирующих нервных центров.
• При осуществлении наблюдений за адаптацией организма, следует учитывать индивидуальные особенности реактивности центральной нервной системы спортсмена.
• Наибольшую чувствительность к ритмам внешнего мира проявляет нервная система, являющаяся ведущим звеном в обеспечении относительной стабильности макроритмов организма и их синхронизации с датчиками времени.
• В организме человека ритмы с разными периодами могут быть взаимосвязаны различным образом. Например, существует взаимосвязь ритма сердечных сокращений и ритма дыхания. При сильном учащении сердцебиения успокоить может глубокое медленное дыхание (с небольшой задержкой на вдохе).
• Биоритмы значительно различаются по величине периода. Для ритмов, наблюдаемых в центральной нервной системе, в системах кровообращения и дыхания, характерна индивидуальная изменчивость. Однако ряд других ритмов (эндогенных) проявляют малую изменчивость (суточные, годовые и многолетние).
• Короткопериодные эндогенные ритмы изучены довольно подробно, их широкий диапазон в деятельности висцеральных систем включает секундные интервалы ритма сердца; минутные - ритма дыхания, периодической функции пищеварительного аппарата; месячные - гормональные и т.д.
• Амплитуда данных ритмов меняется в определенных пределах, возможных для сохранения жизни при тех или иных воздействиях.
• Относительно лабильные ритмы (их можно назвать адаптационными) позволяют быстро реагировать на внезапные изменения состояния внешней среды, а относительно стабильные ритмы, позволяющие сохранять стройную временную организацию живой системы, необходимы для обеспечения жизненно важных функций организма. Одной из важных закономерностей биоритмов является существование периода потенциальной готовности организма к воздействию среды и наибольшей реактивности системы.
• Установлено, что не во всякое время организм может однозначно отвечать на то или иное воздействие.
• Время суток, когда в организме содержание определенных гормонов повышено, является и временем оптимального физиологического воздействия. Например, эффект действия гормона тироксина на ритмы синтеза и ресинтеза ДНК был неодинаковым: введение этого гормона в фазу снижения его концентрации в организме вызывало дезорганизацию в ритмах деления клеток. Эта закономерность особенно важна для использования различных препаратов с целью восстановления спортсменов, повышения их иммунного состояния и работоспособности.
• Установлено, что максимум размножения клеток (митотической активности) совпадает с минимумом двигательной активности и функциональной активности кишечника и слюнных желез.
• В последние годы появился новый термин - «ритмофилия» - биологическая потребность организма в оптимальном ритме внешнего воздействия. Это потребностный цикл: смена состояний усиления и ослабления связей организма с окружающей средой. Эти связи обусловлены изначально врожденной компонентой (Рыбаков В.П., Пронина Т.С., 1994).
• Отсчет временных интервалов присущ любой биологической системе и потому вполне обоснованно появилось название «живые часы» организма.
• Сущность связи проблемы адаптации и проблемы биоритмов состоит в следующем: одним из главных механизмов приспособления организма к факторам среды и компенсации нарушенных функций является соответствующее изменение ритма и интенсивности физиологических процессов. Высокая лабильность процесса жизнедеятельности является универсальным механизмом, с помощью которого организм сохраняет равновесие между распадом и синтезом вещества и поддерживает гомеостаз в меняющихся условиях среды.
• Одним из наиболее важных свойств организма в приспособительных внутриклеточных реакциях является лабильность ритма физиологической регенерации ультраструктур, способность клетки менять интенсивность их расходования и новообразования в зависимости от частоты и силы действия различных факторов внешней среды. Интенсивная функциональная активность сопровождается усиленным расходованием структур. Определено, что по мере усиления физической нагрузки в миокарде соответственно увеличивается число включенных клеточных элементов в общую работу органа (Саркисов Д.С., 1963).
• Электронно-микроскопические и гистохимические исследования показали, что в каждый данный момент в активном состоянии находится лишь часть ультраструктур клеток, например митохондрий. Часть находится «в резерве» и включается только при высокой нагрузке, а затем эта часть снова становится «резервом». Если нагрузка длительная и чрезмерная, то «резерв» уже не восстанавливается (Саркисов Д.С. и др., 1975).
• Оптимальными для стимуляции функциональной активности органов и тканей могут быть специфические для каждого из них, а также неспецифические раздражители. Важнейшим раздражителем является двигательная активность, в которой затрагиваются мышечная масса организма и сердце. Проблема тренировки миокарда (поддержания высокого ритма физиологических процессов в миокардиальных клетках и повышение их выносливости) является центральным звеном в системе профилактических мероприятий, а также в системе тренировки спортсмена.
• Как показали многие исследователи, адаптация есть колебательный процесс. Колебательные процессы организма испытывают и воздействие внешних факторов, но причина биологических колебаний находится в самом организме. Колебательные процессы организма привлекли внимание ученых, которые активно проводят исследования по влиянию различных частотных воздействий (электроимпульсов, световых мельканий, музыки и т.п.) на психологическое и функциональное состояние организма человека.
• С.Э. Шноль (1967) считает, что организм может существовать как целое только при определенных фазовых соотношениях разных колебательных процессов в клетках, тканях, органах, что нарушение этих соотношений является причиной многих болезней.
• Ритмичность функций живых систем является важнейшим условием их существования и развития, представляя собой фундаментальную, всеобщую характеристику функционирования биологической системы.
• П.Я. Мульдияров (1967) определил, что у животных, предварительно адаптированных к повышенным физическим нагрузкам, при очередном сильном воздействии ультраструктуры мышечных клеток изменяются меньше и восстанавливаются быстрее, чем у нетренированных животных. Следовательно, тренировка способствует повышению скорости метаболических процессов. Материальной основой повышения выносливости миокарда к функциональным нагрузкам, эффективности тренировки является выбор оптимального соотношения между ритмом (и дозировкой) физических нагрузок и индивидуальными биоритмами миокарда в каждом конкретном случае (Саркисов Д.С. и др., 1975).
• В условиях стресса обычного уровня жизненные процессы изменяются с определенной периодичностью. Изменение активности коры надпочечников при стрессе сопровождается колебаниями адренокортикотропной активности гипофиза, что сопровождается колебаниями кортикотропной функции гипоталамуса.
• В работе СИ. Степановой (1986) подчеркивается, что выключение определенного раздражителя после достаточной длительности его предшествующего воздействия, как и его включение, являются стресс-фактором для организма.
• Однако длительность воздействия должна быть такой, чтобы организм не мог к ней привыкнуть. Длительность импульса и периода паузы необходимо подбирать для спортсмена в каждом конкретном случае, избегая длительного поддержания подобного режима или постоянного наращивания интенсивности нагрузки.
• Для устойчивости биологической системы очень важным является определение периодов, в течение которых могут наиболее эффективно развиваться те или иные физические качества.
• Изучение биоритмов и их амплитуды позволило выявить определенные закономерности:
• воздействие извне, совпадающее с фазой активности, позволяет сохранять или увеличивать амплитуду биоритмов, а при воздействии в противоположную фазу - амплитуда уменьшается;
• частота воздействия, а также его сила должны быть таковыми, чтобы после каждого очередного воздействия завершался регенерационный процесс и восстанавливалась исходная структура клеток;
• «нехватка» времени для полного структурного восстановления между очередными воздействиями физиологического или патогенного раздражителя может явиться причиной постепенно нарастающего «утомления», а затем и срыва функционирования клеток различных органов и систем (особенно нервной);
• постепенное учащение частоты воздействий (в определенном пределе) позволяет учащать и ритм регенераторной реакции;
• для тренировки механизмов адаптации нужно не столько длительное постоянное воздействие раздражителя, к которому организм быстро привыкает, сколько периодическое включение и выключение этого раздражителя (нагрузки), т.е. его импульсное ритмическое воздействие на организм; именно на этом принципе построена «интервальная тренировка»;
• оптимальная частота подачи импульсов зависит от силы раздражителя и состояния организма;
• резкое прекращение физической нагрузки сопровождается увеличением амплитуды биологических колебаний;
• мышечная нагрузка (как и резкое ее прекращение) сопровождается волнообразной динамикой функции коры надпочечников;
• при различных физических нагрузках наблюдаются волнообразные проявления активности головного мозга, отмечаются и колебания психических процессов;
• с ухудшением здоровья происходит изменение параметров биоритмов, снижается амплитуда, изменяются часы акрофазы (измерение в разные часы суток температуры тела, показателей ручного динамометра, частоты пульса (и его изменения после нагрузки) могут дать представление о состоянии биоритмов организма);
• параметры биологических ритмов, их стабильность рассматриваются как новые индикаторы степени старения организма и имеют индивидуально-прогностическое значение;
• здоровье человека и долголетие зависят от поддержания ритмичности работы органов и систем организма;
• биологические ритмы органов и систем взаимосвязаны во времени и нарушение работы одного органа ведет к постепенному рассогласованию биоритмов всего организма.

Как отмечают ученые, рассогласование биоритмов - это первый шаг к заболеванию.

Перевод стрелок часов на летнее или на зимнее время (на 1 час, а в некоторых районах разница во времени с солнечными часами составляет 2 часа) ведет к рассогласованию биоритмов, нарушению сна, пищеварения, страдает и нервная система человека, особенно у детей и пожилых людей.

1.3 Суточные ритмы

Физиологические, биохимические, гормональные и гематологические показатели у человека имеют отчетливую суточную ритмичность (Степанова С.И., 1986; Березкин М.В., 2000).

Значительные различия в суточной организации комплекса физиологических процессов наблюдаются у спортсменов, тренирующихся в разные часы суток длительное время. При тренировке в ранние утренние часы - с 7 до 10 часов - происходит изменение амплитудно-фазовых и частотных характеристик ритмов многих физиологических функций.

При тренировке с 15 до 18 часов у спортсменов отмечается увеличение максимального усилия, минутного объема кровообращения, объемной скорости выброса, интенсивности мышечного кровотока.

В приспособлении организма к новому, не совсем обычному для спортсмена суточному режиму, большое значение имеет перестройка ритмов нейроэндокринной системы. При утренних тренировках изменения ритмов концентрации глюкокортикоидов и показателей сердечной деятельности являются взаимно детерминированными (Степанова С.И., 1886).

Наиболее четко суточный ритм отражается в колебаниях концентрации натрия в слюне (Березкин М.В., 2000). Этот показатель может служить индикатором величины стресса (напряжения регуляторных функций). Суточные ритмы натрия в слюне находятся в одной фазе с суточными ритмами кортикостероидов. Уплощение амплитуды суточной периодики показателей натрия в слюне, температуры тела, динамометрии и других позволяет прогнозировать и более низкие функциональные возможности спортсмена (в данный период). Следовательно, режим нагрузки и отдыха более целесообразно планировать с учетом индивидуального изменения функционального состояния человека в течение суток (Баевский P.M. и др., 1971; Березкин М.В., 2000).

В.Г. Тристан (1995), изучая уровень здоровья и его пространственно-временные характеристики у 703 студентов 21 года, определил, что с ухудшением здоровья изменяются параметры суточных биоритмов, снижается амплитуда, а акрофазы смещаются на вечерние часы суток, снижается мышечный компонент и увеличивается жировая масса.

В течение суток закономерно изменяется температура тела, причем имеются различия у женщин и мужчин. Уровень температуры в подмышечной впадине может быть маркером биологического ритма при исследовании в течение дня. Исследование температуры у женщин и мужчин одного возраста (20-30 лет) показало, что в течение дня (с 9 до 21 часа) температура существенно меняется и для всех имеет пик в 16-17 часов.

Статистически значимые различия, в связи с полом человека, отмечены в 13 и 14 часов и после 16 часов. Разница между максимумом и минимумом дневной температуры у женщин составили 0,72, а у мужчин - 0,48°С. При измерении температуры в ротовой полости также получены достоверные различия у женщин и мужчин в 15, 18 и 21 час.

В течение суток изменяется уровень гормонов в крови. М.Г. Козаков и др. (1976) показали, что у здорового человека при нормальном чередовании цикла сон-бодрствование пик уровня кортикостероидов отмечается в ранние утренние часы, а спад в 4 часа ночи. В 6-8 часов утра наблюдается максимальная экскреция 17-оксикортикостероидов (17-ОКС) с мочой и на 2 часа позже максимум их концентрации в плазме крови.

Установлено, что в течение суток происходит изменение эластичности эритроцитов человека. П.Я. Бойков и А.К. Дубровский (1994) выявили суточный ритм эластичности эритроцитов с максимумом в 10-12 часов и минимум в 15-17 часов и 3 часа ночи. Эластичность эритроцитов определяет их способность проникновения в капилляры микроциркуляторного русла, диаметр которого меньше размеров эритроцитов, что весьма важно для газообмена. Максимальное значение PWCno проявляются в 6 часов утра, а минимальное - в 14 часов дня. Максимальные значения МПК - в 18 часов (при 180 уд./мин), а минимальные - в 10 часов утра.

Содержание тестостерона в сыворотке крови у мужчин 23-28 лет имеет отчетливый ритм с максимумом в 8 часов утра и минимумом в 19-20 часов. Главная акрофаза у мужчин для тестостерона в 4 часа утра, для гормонов адреналового происхождения - в 7 часов и вторая фаза - в 17 часов.

В ночные часы замедлена электрическая активность сердца, уменьшены артериальное давление, частота сердечных сокращений. В это время снижена активность метаболических процессов, уменьшена концентрация в крови гликогена, пирувата, лактата, а также общих липидов, общего и свободного холестерина, белка и белковых фракций, общих фосфолипидов. Уменьшена и активность ферментов.

К предутренним часам происходит накопление субстратов для биосинтеза основного гормона коры надпочечников - кортизола, повышается концентрация глюкозы в крови.

Установлены суточные колебания электрофизиологических параметров кожи на различных участках тела. Наивысшие показатели отмечена в 18 часов, в это время наиболее четко выражена асимметрия электрофизиологических параметров - правая половина тела активнее, чем левая.

Во многих исследованиях отмечаются волнообразность изменения ряда показателей в течение суток. Л.Я. Глыбин (1982) назвал их внутрисуточными ритмами здорового человека и показал существование определенной закономерности в изменении многих параметров. Ежечасные замеры ряда физиологических показателей позволили выявить волновой процесс периодами около 4-6 часов.

У женщин и у мужчин максимальные показатели систолического и диастолического артериального давления и частоты пульса приходятся на 2, 9, 14, 18 и 22 часа, а минимальные - на] 5, 12, 16, 20 и 24 часов.

Максимальная задержка дыхания на вдохе (при пробе Штанге) также зависит от времени суток и ее максимальные значения выявлены в 5, 12, 16, 20 и 24 часа, а минимальные - в 2, 9, 14, 18 и 22 часа. Именно в эти часы установлено и снижение абсолютной работоспособности, увеличение сахара в крови, общего белка и лейкоцитов, а также снижение силы и статической выносливости кисти рук, ухудшение резервных возможностей организма.

Изменения зрительно-моторной координации (ЗМК) у здоровых мужчин 19-36 лет происходят с периодом около 1,5 часа (86 мин), а кратковременной памяти (КВП) - с периодом 88 мин. Кроме того, установлена корреляция между ЗМК и катехоламинами, между КВП и ЧСС. Данная закономерность также мало изучена в спорте и, возможно, исследования в этом направлении сделают новые открытия.

1.4 Оптимальные часы работоспособности спортсменов

Вопрос о необходимости использования закономерностей биологических ритмов в физическом воспитании и спорте выдвинут Л.П. Матвеевым еще в 1959 году.

Значительное число работ по суточным колебаниям физической работоспособности проведено в школе физического образования в Познани.

Установлено, что в утренние часы мышечная сила спортсменов меньше, чем в вечерние. Сила сгибателей пальцев в 7 часов минимальная, а в 18 часов - максимальная. Организм спортсмена хуже справляется со статическим напряжением в 8, 10 и 14 часов, а лучше - в 18 часов.

Исследованиями с участием большого количества спортсменов было показано, что с 16 до 18 часов результаты в прыжках в длину, в толкании ядра, в беге на 100 м достоверно выше, чем с 13 до 14 часов.

Хронобиологи считают, что проведение отборочных соревнований с 13 до 14 часов нередко приводит к ошибкам в отборе спортсменов. Это доказали и польские исследователи на большом статистическом материале.

С.Г. Харабуга (1975) показал, что величина колебаний спортивных результатов в дневное время суток достигает 10-26% от максимального результата.

Однако во многих случаях часы соревнований не связывают с часами наибольшей работоспособности спортсмена. Экспериментально показано, что тренировки в часы предполагаемых соревнований все же дают спортсменам определенное преимущество.

Основные же тренировки с высокими физическими нагрузками следует проводить в оптимальные часы суток с учетом хро-нотипа спортсмена.

В этом случае спортсмен сможет раскрыть свои максимальные возможности и «запомнит» их для дальнейшей реализации и в худших для организма условиях. В разные часы суток человек неодинаково реагирует на холод и тепло. Установлено, что к низким температурам организм человека менее чувствителен в вечерние часы, а чувствительность к высоким температурам меньше в утренние часы. Однако это относится только к людям дневного хронотипа («голубям»).

2. Организация исследования

Исследование проводилось в 2 этапа. 1 этап эксперимента длился с 10.11 по декабрь 2005 и включал в себя изучение литературных источников, а именно проблемы хронобиологии, учет биоритмологических ритмов при построение тренировочного процесса, изменение функциональных показателей при тренировки в разное время суток.

этап включал в себя проведение эксперимента.

Для достижения цели курсовой работы и решении поставленных задач на базе ДЮСШ была сформирована экспериментальная группа, в которую вошли спортсмены волейболисты 15-16 лет, занимающиеся спортом около 3-х лет и тренирующиеся на уровне 2 взрослого разряда. Занятия проводятся 3 раза в неделю.

Характеристика экспериментальной группы приведены в таблице 2.1

Характеристика лиц вошедших в экспериментальной группе

NфамилияГод рождениястаж1.Белицкий Тарас198932.Потапов Евгений198933.Акуратов Костя198934.Похода Игорь198935.Макаров Михаил198936.Исхов Дмитрий19893

Методы исследования.

. Метод анализа литературных источников.

2. Метод функционального исследования.

Тепинг тест - определяет максимальную частоту движения кисти, для проведения теста необходимо иметь секундомер, карандаш и лист бумаги, который двумя линиями разделен на 2 равные части.

В течении 10 секунд в максимальном темпе ставятся точки в квадрате. Затем 10 секунд период отдыха и вновь повторять процедуру от 2 квадрата к 3 и 4. Общая длительность теста составляет 40 секунд. Для оценки теста подсчитать количество точек в каждом квадрате, у тренированных спортсменов максимальная частота движения кисти более 70 точек за 10 секунд, снижение количества точек от квадрата к квадрату свидетельствует о недостаточно устойчивой двигательной сферы и нервной системы. Снижение лабильности нервных процессов ступенеобразно (с увеличением частоты движений во 2 и 3 квадратах) свидетельствуют замедлении процессов врабатываемости.

Этот тест используется в акробатике, фехтовании и других игровых видах спорта.

Исследования проводились в начале тренировки 19.30 и в конце тренировки в 21.30. Тренировка построена из общих и специальных упражнений, заданий по развитию физических качеств, разборки игровых ситуаций и игры.

Результаты и обсуждения

Характеристика лиц вошедших в экспериментальной группе

NфамилияГод рождениястаж1.Белицкий Тарас198932.Потапов Евгений198933.Акуратов Костя198934.Похода Игорь198935.Макаров Михаил198936.Исхов Дмитрий19893

Таблица полученных результатов тепинг-теста во время первой тренировки

ФамилияДо тренировкиПосле тренировкиХ1Х2Х3Х4Х1Х2Х3Х41. Белицкий Тарас61616354565645352. Потапов Евгений74645339606268563. Акуратов Костя83438455636068494. Похода Игорь85746862736758455. Макаров Михаил1201027159925252466. Исхов Дмитрий6054624867625367

Таблица полученных результатов тепинг-теста во время второй тренировки

ФамилияДо тренировкиПосле тренировкиХ1Х2Х3Х4Х1Х2Х3Х41. Белицкий Тарас57565953525250492. Потапов Евгений69594839555763513. Акуратов Костя78507950585563494. Похода Игорь80696357686253455. Макаров Михаил110937260885254476. Исхов Дмитрий5549575362575051

Таблица полученных результатов тепинг-теста во время третей тренировки

ФамилияДо тренировкиПосле тренировкиХ1Х2Х3Х4Х1Х2Х3Х41. Белицкий Тарас64636556585847372. Потапов Евгений71625137626470593. Акуратов Костя86478158656365514. Похода Игорь83777166756261425. Макаров Михаил1121056861894955476. Исхов Дмитрий6962705164655869

Выводы:

. Исходя из графиков до и после проведения тренировочного процесса №1 можно сделать вывод что:

В первом квадрате постановки точек после интенсивной нагрузки результат уменьшился у всех испытуемых.

Во втором квадрате результат уменьшился у 5 испытуемых из 6.

В третьем квадрате у 4 испытуемых из 6.

В четвертом у 5 испытуемых из 6.

Можно сказать, что на такой результат повлияло не только тренировочная нагрузка, но и стресс.

. Исходя из графиков до и после проведения тренировочного процесса №2 можно сделать вывод что:

В первом квадрате постановки точек после интенсивной нагрузки результат уменьшился у всех испытуемых.

Во втором квадрате результат уменьшился у 4 испытуемых из 6.

В третьем квадрате у 5 испытуемых из 6.

В четвертом квадрате у 5 испытуемых из 6.

Можно сказать, что на такое уменьшение результатов повлияла адаптация испытуемых к выполнению теста, после нагрузки.

. Исходя из графиков до после проведения тренировочного процесса №3 можно сделать вывод что:

В первом квадрате постановки точек после интенсивной нагрузки результат уменьшился у всех испытуемых.

Во втором квадрате результат уменьшился у 4 испытуемых из 6.

В третьем квадрате у 5 испытуемых из 6.

В четвертом квадрате у 4 испытуемых из 6.

Можно сказать, что результат стал лучше.

Исследуя все графики, что как и следовало ожидать на первых 2-х тренировочных процессах после интенсивной нагрузки результат уменьшится, что и произошло, но как очевидно испытуемые должны были привыкнуть и к нагрузке (т. к. она была неизменной) и к тесту который они выполняли. И действительно уже на третей тренировки результат стал изменяться, а именно улучшаться, следовательно если продолжать проводить тестирование можно не только улучшить результат, но и увеличить его, добиться не только улучшения результатов максимальной частоты движения кисти, но и устойчивости двигательной сферы нервной системы, а так же процессов врабатываемости.

. На основе литературных источников были исследованы основные вопросы хронобиологии относящиеся к тренировочному процессу.

Хронобиология связана с многими проблемами, касающимися методики спортивной тренировки.

В настоящей монографии была поставлена задача обратить внимание специалистов в области спорта на необходимость учета закономерностей хронобиологии, генетики, иммунологии, психологии и педагогики в индивидуализации тренировочного процесса. Эти области знаний взаимосвязаны и без комплексного научного подхода нельзя по-современному решать вопросы теории и методики спортивной тренировки.

Спортивное достижение является специфическим интегральным продуктом и на сегодняшний день остается наименее изученным (Курамшин Ю.Ф., 2002).

Только при объединении знаний различных наук можно подойти к решению вопроса индивидуализации тренировочной нагрузки, достижения высоких спортивных результатов при сохранении здоровья спортсмена.

В работе показано, что для достижения современных высоких спортивных результатов можно сохранять здоровье спортсмена, учитывая периоды повышенного риска и соответственно изменяя величину и интенсивность тренировочных воздействий.

Это относится не только к спорту высших достижений, но и к детскому, и юношескому спорту, так как и среди спортивного резерва имеются многочисленные случаи отклонения от нормы состояния здоровья, особенно сердечнососудистой системы.

Вопрос о «спортивной форме» и отборе спортсменов на ответственное соревнование требует дальнейших исследований с учетом достижений хронобиологии, генетики, психологии и гелиобиологии.

В монографии представлены обобщенные научные данные, позволяющие утверждать, что у человека существуют генетически обусловленные (многолетние и годовые) эндогенные периоды, в которых повышена интенсивность метаболизма и значительно возрастает риск заболеваний и повреждений организма спортсмена.

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Губин Д.Г. Десинхроноз: механизмы развития от молекулярно-генетического до организменного // Успехи физиол. наук, 2004. - №2. - С. 57-72.

. Алякринский Б.С., Проблемы временной организации живых систем. - М.: Наука, 1979. - 267 с.

3. Комаров Ф.И., Малиновская Н.К., Рапопорт СИ. Мелотонин и биоритмы организма // Хронобиология и хрономедицина. - М., 2000. - С. 82-90.

4. Курамшин Ю.Ф. Высшие спортивные достижения как объект системного анализа / СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта. - СПб., 2002. - 147 с

. Макаренко О. Влияние хронобиологического фактора на психофизический потенциал олимпийского резерва // Современные проблемы физической культуры и спорта: Мат. Всерос. науч. конф. - СПб., 2003. - С. 56-57.

6. Нарциссов Р.П. Цитохимическая экспертиза качества жизни // Пути развития педиатрии. - Дубна, 1993.

7. Степанова СИ. Биоритмологические аспекты проблемы адаптации. 8. Таймазов В.А. Иммунология спорта // Спорт и здоровье: I мед. науч. конгр. - СПб.: Олимп, 2003. - Т.П. - С. 328.

. Таймазов В.А., Марьянович А.Т. Биоэнергетика спорта. - СПб.: Шатон, 2002. - 122 с. Таймазов В.А., Голуб Я.В. Психофизиологическое состояние спортсмена. - СПб.: Олимп, 2004. - 400 с.

. Таймазов В.А., Голуб Я.В. Психофизиологическое состояние спортсмена. - СПб.: Олимп, 2004. - 400 с.

11. Трофимов А.В., Теркулов Р.А., Золотова Т.И. Анализ нарушений нейропсихических функций человека в зависимости от гелиофизической обстановки пренатального периода развития // Вестн. Междунар. НИИ Космической антропоэкологии. - Новосибирск, 1998. - С. 30 - 36.

. Халберг Ф. Хронобиология и хрономедицина и влияние гелиофизических факторов на организм человека. - М., 1992. - 223 с.

. Халберг Ф., Вендт X., Корнелиссен Ж. и др. Хронобиологический мониторинг состояния здоровья и чистоты окружающей среды // Физиол. человека. - 1998. - Т. 24, №6. - С. 84-90.

спортсмен хронобиология тренировочный волейболист