Проба Штанге -- с задержкой дыхания на вдохе: обследуемый в положении стоя делает полный вдох, а затем глубокий выдох и снова вдох (80--90% от мак-симального); закрывает рот и зажимает пальцами нос. Отмечается время задержки. Продолжительность задержки дыхания в большей степени зависит от воле-вых усилий человека. Поэтому ее фиксируют по перво-му сокращению диафрагмы (по движению брюшной стенки). Обычно здоровые нетренированные лица спо-собны задерживать дыхание на вдохе в течение 40--50 секунд, а тренированные спортсмены -- от 60 секунд до 2--2,5 минут. С нарастанием тренированности вре-мя задержки дыхания возрастает, а при утомлении снижается.
Проба Генчи -- с задержкой дыхания на выдохе. Здоровые тренированные люди, не занимающиеся спортом, могут задерживать дыхание на выдохе в те-чение 20--30 секунд, а здоровые тренированные спорт-смены -- 30--60 и даже 90 секунд.
Рентгенокимография грудной клетки -- это реги-страция на рентгеновской пленке (многощелевым рентгенокимографом) движений грудной клетки и диафраг-мы при дыхании. Данные рентгенокимографии груд-ной клетки позволяют объективно изучить механизм и типы дыхания у спортсменов. Для тренированных спортсменов характерен удлиненный выдох. После физической нагрузки (4-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту и еще одну минуту с максимальной скоростью) у хорошо тренированных спортсменов преобладают реберный (48%) и смешанный (43,5%) типы дыхания; при этом значительно повышается амплитуда дыхательных колебаний диафрагмы; сила дыхательной мускулатуры также увеличивается; чаще наблюдается одноименный тип дыхания на обеих сторонах грудной клетки. У спортсменов с явлениями перетренированности, отмечавших боли в правом боку тренировке и соревнованиях (без отклонений в функции сердечно-сосудистой системы и печени), после нагрузки бывает уменьшена подвижность купола и понижен тонус диафрагмы.
Оксигемометрия -- бескровный длительный и непре-рывный метод определения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. Основная функция системы органов внешнего дыхания -- насыщение ар-териальной крови кислородом, поэтому по данным оксигемометрии прежде всего определяют конечную ре-зультативную функцию органов дыхания. Этот метод позволяет также судить о функции кровообращения и, в известной мере, о тканевом дыхании. У здоровых людей в покое 96--98% гемоглобина артериальной крови насыщено кислородом. Способность организма сопро-тивляться развитию гипоксемии при физической на-грузке зависит от функционального состояния системы органов дыхания, кровообращения и от быстроты и ин-тенсивности включения различных приспособитель-ных реакций, прежде всего от возможности увеличения легочной вентиляции. Умеренная мышечная нагрузка у здоровых людей не вызывает изменения уровня на-сыщения артериальной крови кислородом. При интен-сивной же физической нагрузке возникает гипоксемия. Ее степень прежде всего зависит от увеличения легоч-ной вентиляции и усиления кровообращения. Для тре-нированных спортсменов характерны энергичные и эф-фективные реакции и хорошо сочетанное увеличение легочной вентиляции и легочного кровообращения. По-этому дозированные умеренные физические нагрузки вызывают у них значительно меньшее, чем у трениро-ванных, падение оксигенации крови. Зато во время максимальных мышечных напряжений тренированные спортсмены способны к большей работоспособности при значительном снижении оксигенации крови.
Определение МОД можно осуществить при помощи газовых часов, спирографа или по методу Дугласа-Холдена. Самый простой из них -- при помощи газо-вых часов. Спортсмен дышит через ротовой загубник, надетый на трубку с клапанным устройством, отделя-ющим вдох от выдоха при зажатом носе. Вдох и выдох производится в газовые часы. Вначале при дыхании спортсмена некоторое время показания не учитыва-ются, затем включается секундомер и одновременно фиксируются показания газовых часов. После 5-10 минут, в течение которых сосчитывают число дыханий в минуту, снова определяют показания газовых часов. На основании полученных данных легко определить как МОД, так и дыхательный объем (ДО). Прини-мать во внимание следует лишь исследования, в кото-рых глубина вдоха и частота дыхания (сосчитывается до начала испытания) не изменились.
Гораздо точнее определение по Дугласу -- Холдену. Спортсмен через мундштук с тройником дышит наруж-ным воздухом, выдыхая его в мешок Дугласа в течение 5--10 минут; число дыханий в это время сосчитывает-ся. Затем объем выдохнутого воздуха измеряется пропусканием через газовые часы. В это время берут пробы воздуха, подвергающиеся газовому анализу, в аппарате Холдена. Путем соответствующих расчетов определяют не только МОД и ДО, но и поглощение кислорода в минуту, выделение углекислоты, дыха-тельный коэффициент, основной обмен.
Спирографические исследования позволяют определить основные показатели дыхания: ЖЕЛ, дыхатель-ные объемы, МВЛ, МОД, поглощение кислорода. Час-тота дыхания при состоянии перетренированности мо-жет несколько учащаться, глубина дыхания уменьшается, минутный объем дыха-ния умеренно повышается. Однако максимальная вен-тиляция легких, потребление кислорода и коэффициент использования его при состоянии утомления снижают-ся. Также может быть ниже коэффициент пульс/дыхание. При этом восстановление идет более медленно и не-редко в данном периоде МВЛ продолжает уменьшать-ся. Все зависит от степени утомления -- чем оно глуб-же, тем меньше максимальная вентиляция легких (Локтев С.А. и др., 1991; Кузнецова В.К. и др., 1994; Кузнецова В.К. и др., 19096; Исаев А.П. и др., 1999; Шалдин В.И., 2000).
Сердечно-сосудистая система. В определении функционального состояния сердеч-но-сосудистой системы широкое применение получили дозированные адекватные мышечные нагрузки (функциональные пробы), в основе которых используется естественная спортивная нагрузка в виде приседаний, прыжков, бега, поднятия тяжестей, выполнения специфических физических упражнений (Кочетков А.Г. и др., 1991; Никитюк Б.А. и др., 1991; Беренштейн Г.Ф. и др., 1993; Граевская Н.Д. и др., 1997; Елисеев Е.В., 2001). Наибольшее распространение во врачебно-спортивной практике получили следующие пробы: 1) Проба ГЦИФКа -- 60 подскоков на высоту 3--4 см за 30 секунд. 2) Проба Мартинэ--20 приседаний за 30 секунд. 3) Проба Кевдина--40 приседаний за 30 секунд. 4) Проба Котова -- Дешина -- 2--3-минутный бег на месте темпе 180 шагов в минуту, с подъемом бедра на высоту до положения прямого угла с туловищем. 5) Проба Летунова, состоящая из трех последовательно прово-димых физических нагрузок--20 приседаний за 30 се-кунд (время адаптации--3 минуты), 15-секундногома-ксимально быстрого бега на месте с энергичной рабо-той рук (время адаптации--4 минуты) и 3-минутного бега на месте в темпе 180 шагов в минуту с подъемом бедра на высоту до положения прямого угла с тулови-щем. 6) Проба Серкина--Иониной--дифференцирован-ная проба на силу, скорость и выносливость. В первой части используется в качестве нагрузки подъем двухпу-довой гири на высоту от пола до подбородка столько раз, сколько получится от деления веса тела испытуемо-го на четыре. Выполняется нагрузка дважды. Проба на скорость -- максимально быстрый бег в течение 15 секунд с энергичной работой рук. Выполняется на-грузка дважды. Проба на выносливость связана с за-держкой дыхания. Используется ртутный манометр. Воздух выдыхается в трубку манометра, уровень ртути доводится до высоты 20 мм и максимально долго удерживается. Повторяется трижды. Причем после второго раза предлагается выполнить 60 подскоков. Оценка: после первой фазы задержка дыхания -- 50--60 секунд, второй -- 23--24 секунды и третьей фазы -- 49-65 секунд. 7) Проба Шеллонга состоит из двух частей: изменение положения тела: лежа, стоя, лежа (ортостатическая проба) и физическая нагрузка, связанная с приседанием или восхождением на лестницу. После нагрузки спортсмен вновь укладывается на кушетку. Оценка: после первой части показатели не должны отличаться от данных покоя, после второй -- отмечается увеличение частоты пульса и умеренный подъем артериального давления. 8) Проба Кверга состоит из 30 приседаний за 30 секунд, максимально быстрого бега на месте в течение 30 секунд, бега на месте в течение 3 минут с числом шагов 150 в минуту, подскоки со скакалкой в течение одной минуты. После нагрузки сразу же измеряется пульс в течение 30 секунд (P1), повторно через две (Р2) и четыре (Р3) минуты. Высчи-тывается индекс (И):
И= длительность работы в секундах х 100
2 х (Р1 + Р2 + Р3)
Оценка: если число получилось больше 105--очень хорошо, от 99 до 104--хорошо, от 93 до 98--удовле-творительно и меньше 92--слабо. 9) Проба Карл-сона-- бег на месте в максимально быстром темпе в течение 10 секунд, повторяется 10 раз, через 10-секундный интервал отдыха. Пульс подсчитывается перед пробой за 10 секунд, после пробы в первые 10 секунд, через 2--4 и 6 минут после упражнения. Оценка скла-дывается из числа контактов правой стопы и частоты пульса. Данные должны совпадать.
Пульс и артериальное давление, характеризующие наиболее полно функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, при утомлении претерпевают оп-ределенные качественные и количественные изменения. Пульс нередко достигает частоты 200 и более ударов в минуту. Все зависит от характера физической работы и фо-на утомления. Однако обычно при достаточно интен-сивной нагрузке пульс учащается у тренированных лиц в пределах 150-180 ударов. Рациональность увеличения сердечного ритма при выполнении физических упраж-нений рассматривается в связи с так называемой кри-тической частотой пульса. Она определяется по той минимальной длительности сердечного цикла, дальней-шее укорочение которого ведет к уменьшению эффек-тивности сердечного сокращения. В ряде исследований, проведенных на спортсменах в состоянии острого утомления, было отмечено учащение пульса по сравнению с состоянием покоя больше чем в 1,5--2 раза. По мере ухудшения общего состояния (нарастание утомления) ритм сердечной деятельности может учащаться, урежаться или оставаться прежним. Нередко наблюдаются различного рода аритмии, которые меняют свой характер в зависимости от особенностей двигательного режима. При прочих равных условиях часто-та сердечных сокращений и его ритм зависят от уровня тренированности, физической подготовленности и фона утомления. Выполнение одной и той же работы у хорошо подготовленных спортсменов совершается при более низком сердечном ритме по сравнению с недостаточно подготовленными спортсменами. Оптимальная зона ча-стоты пульса при интенсивной мышечной работе может быть принята равной 160--190 ударам в минуту. При длительной интенсивной работе на выносливость у тренирую-щихся начальное учащение сердцебиении может быть более выражено, чем в контрольной группе, а к концу работы иногда наблюдаются обратные соотношения. На характер и выраженность изменений сердечного ритма во время мышечной работы до утомления опре-деленным образом влияет пол, возраст исследуемых. У юношей происходит более резкая пульсовая реакция на утомление, чем у взрос-лых. Причем лабильность пульса отмечается и в состоянии покоя. У женщин частота пульса во время ра-боты до утомления относительно увеличена.
Утомление проявляется в из-менении артериального давления. При оптимальном утомлении артериальное давление максимальное при физической нагрузке умеренно повышается; минимальное, как правило, снижается. Вместе с тем следует за-метить, что при прочих равных условиях уровень артериального давления находится в линейной зависимости от объема и интенсивности мышечной нагрузки. У тренированных спортсменов сдвиг артериального давления менее выражен, чем у нетренированных, выполнивших ту же мышечную работу.
Электрокардиография. С целью ранней диагностики сердечной формы перетренированности некоторые авторы (Граевская Н.Д. и др., 1997) предла-гают использовать три простые пробы: ортостатическую, глазосердечную и с физической нагрузкой, па-раллельно регистрируя электрокардиограммы. Полу-ченные данные позволили выявить три стадии перетренированности.
Первая стадия -- неврогенная. Характеризуется вегетодистонией. определяемой при помощи вышепе-речисленных проб. Как правило, одна из проб вызы-вает патологические реакции. При глазосердечной пробе нередко возникают гетеротопный ритм, синоаурикулярные блокады с остановкой сердца в диастоле от 2 до 10 сердечных сокращений, предсердные или желудочковые экстрасистолы, интерференция с диссоциацией и другие изменения, указывающие на повышенную раздражимость вагуса или слабость синусового узла, а также на наличие в миокарде скрытых патоло-гических очагов возбуждения. При ортостатической пробе часто обнаруживается недостаточность нейро-сосудистой регуляции коронарного кровообращения: ортостатическая гипоксия или ишемия миокарда. Про-ба с физической нагрузкой является особенно ценной при определении функциональной приспособляемости сердечно-сосудистой системы к нагрузкам.
Вторая стадия -- очагово-миогенная. Характеризу-ется наличием очаговых изменений в миокарде.
Третья стадия -- диффузно-миогенная, с тотальным поражением сердечной мышцы и проявлением сердечно-сосудистой недостаточности. При миогенных стадиях перетренировки рефлекторные реакции серд-ца обычно имеют иной характер.
Применение указанной триады помогает выявить ранние патологи-ческие изменения в сердце при перетренирован-ности.
При остром утомлении у тренированных спортсме-нов отмечается увеличение суммарного вольтажа зубцов Р, R, S и Т, что, по-видимому, связано с повы-шением электрической активности сердца. B стандартных и грудных отведениях происходило уменьшение интервалов R--R, P--Q (до 0,09 сек) и Q--T (до 0,22 сек) в абсолютных цифрах и увеличение систолического показателя. Следовательно, сердце работает при значительно укороченной ди-астоле, что, конечно, может привести (и приводит) к гипоксии миокарда.
Таким образом, у хорошо тренированных спортсме-нов при выполнении ими предельных мышечных на-грузок отмечаются выраженные сдвиги в функцио-нальном состоянии сердца, указывающие на то, что сердечно-сосудистая система у спортсменов при остром утомлении испытывает очень большое напряжение, может наблюдаться даже относительная коронарная недостаточность. Однако эти изменения у здоровых и хорошо тренированных спортсменов носят функцио-нальный характер и являются обратимыми.
Кровь. При утомлении увеличивается коли-чество лейкоцитов, выявляется так назы-ваемый «миогенный» лейкоцитоз (по Егорову) с фазо-выми изменениями. Первая фаза: общий лейкоцитоз (до 15--25--30%), относительный и абсолютный лимфоцитоз, относительная и абсолютная нейтропения, базопения, эозинопения. При этой фазе нет сдвига фор-мулы нейтрофилов влево, но отмечается некоторое увеличение лимфоцитов с азурофильной зернистостью. Вторая фаза: наблюдается через полчаса-час после первой или непосредственно сразу же после предель-ной мышечной работы (на высоте утомления) и выра-жается в следующем комплексе: продолжение нараста-ния лейкоцитоза (еще на 30--40%), относительная и абсолютная нейтрофилия; относительный и абсолют-ный лимфоцитоз; всегда сдвиг формулы нейтрофилов влево; относительная и абсолютная эозинофилия. всегда уменьшение лимфоцитов с азурофильной зерни-стостью. Кроме того, может иметь место фазовый сдвиг в составе периферической крови иного характе-ра (Першин Б.Б. и др., 19814 Аронов Г.Е. и др., 1987; Антропова Е.Н. и др., 1990). Например, отмечается мышечный лейкоцитоз без сдви-га формулы молодых форм лейкоцитов (через 2--2,5 часа количество лейкоцитов увеличи-вается до 10--15000 в 1 мм3; через сутки возвращается к исходным цифрам, но без нормализации формулы крови; на третьи-четвертые сутки обнаруживается лей-копения (до 3500--5000 лейкоцитов в 1 мм3) со сдвигом лейкоцитарной формулы вправо. Имеет место и лимфоцитоз. Нередко отмечается картина, указывающая на раздра-жение нейтрофильной системы (костного мозга) -- от регенеративных сдвигов до гиперрегенерации и деге-нерации (подавленность функции костного мозга). При утомлении отмечается сравнительно высокий лейкоцитолиз. Наблюдается резкое усиление гемолиза , меняется количество эритроцитов как в сторону пони-жения, так и увеличения. При утомлении может повышаться уровень гемоглобина, ко-личество эозинофилов, больших лимфоцитов (Хисамов Э.М., 1991; Першин Б.Б., 1994; Рыбаков В.В. и др., 1995; Хребтова А.Ю., 1999). При истощающем утомлении уменьшается количество нейтрофильных лейкоцитов, а также тромбоцитов (Макарова Г.А. и др., 1991; Тхоревский В.И. и др., 1997).
Свертывание крови. При утомлении после максимальной физической работы свертывание крови ускоряется. Ускоряется свертывание крови и при кратковременных мышечных напряжениях. Физи-ческое утомление характеризуется качественными сдви-гами в тромбоцитарной картине. При состояниях пере-напряжения и перетренированности количество тром-боцитов может увеличиваться, с резким сдвигом в сторону крупных форм.
СОЭ. Впервые Д. Е. Розенблюмом в 1928 г. была сделана попытка проследить изменения скорости осе-дания эритроцитов (СОЭ) при напряженной мышечной деятельности. Испытуемые с грузом 27 кг проходили расстояние от 5 до 20 км со скоростью 6,6 км/час. Через каждые 45 минут назначался отдых продолжи-тельностью до 15 минут. Через час после завершения похода у всех исследуемых констатировалось ускорение СОЭ. Автор отмечает, что изменение скорости оседания эритроцитов наступает за определенной гранью мы-шечного напряжения; переход на 5 км не вызывал изменения СОЭ, тогда как переход на 20 км вызывал резкое изменение СОЭ. Кроме того, он считает, что оседание эритроцитов зависит от степени приспособ-ленности организма к производимой работе. У тренированных спортсменов после физических упражнений СОЭ замед-ляется или остается без изменений, если же ускоря-ется, то незначительно и быстро возвращается к исход-ным данным. У менее тренированных спортсменов, ослабленных или находящихся в состоянии утомления, физическая нагрузка ведет к ускорению СОЭ. После чрезмерных нагрузок ускоренная СОЭ сохраняется в течение двух-трех дней
Фагоцитоз. Сравнительно недавно врачебно-спортивная практика стала уделять внимание изуче-нию состояния естественных защитных сил организма спортсменов при состояниях острого и хронического утомления.
Из большого числа тестов, характеризующих состо-яние естественной резистентности организма, предложенных и разработанных в настоящее время, большое внимание отводится клеточной защитной реакции ор-ганизма-- фагоцитозу. Фагоцитарная активность лейкоци-тов представляет собой физиологическую функцию, приобретенную в процессе эволюции. Честь открытия и всестороннего изучения фагоцитоза как защитной реакции организма принадлежит И. М. Мечникову (1892), труды которого соста-вили одну из главных теоретических основ современ-ной иммунологии. Процесс фагоцитоза состоит из трех основных фаз (И. И. Мечников, 1913): положи-тельного хемотаксиса, поглощения микроба фагоци-том и внутриклеточного переваривания.
При легкой степени утомления, которое наблюдается после выполнения оптимальной фи-зической нагрузки, отмечается двухфазное изменение фагоцитоза: вначале -- снижение фагоцитарной реак-ции, в дальнейшем -- восстановление, а в отдельных случаях -- даже превышение исходного уровня Со-вершенно по-иному ведет себя фагоцитарная активность нейтрофилов при состоянии острого утомления и хронического. При остром отмечается более значи-тельное угнетение, чем при хроническом (перетрени-рованности). Можно пред-положить, что снижение клеточной защитной реакции организма при состоянии острого перенапряжения и перетренированности связано с нарушением тонуса вегетативной нервной системы и, следовательно, с нарушением нейрогуморальной регуляции организма, поскольку эти же изменения оказывают определенное воздействие на метаболизм фагоцитов.
