ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОЙ ВНЕШНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНА

УДК 796.01:612
ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОЙ ВНЕШНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНА
Я.А. Аталиев, Г.О. Овезгельдыева, А.Г. Григорьян, А.М. Кулиева
Национальный институт спорта и туризма Туркменистана
Больница с научно-клиническим центром физиологии
Ашхабад, Туркменистан
INFLUENCE OF HIGH EXTERNAL TEMPERATURE ON ATHLETE
PHYSICAL EFFICIENCY
Ya.A. Ataliev, G.O. Ovezgeldyeva, A.G. Grigorian, A.M. Kulieva
Turkmen National Institute of Sports and Tourism
Physiology Clinical Research Center Hospital
Ashgabat, Turkmenistan
Ключевые слова: работоспособность, спортсмен, функциональная подготовленность.
Аннотация. Активный выход спортсменов Туркменистана на арену мирового спорта
вызвал необходимость научного подхода к их подготовке. Развитие спортивной медицины,
физиологии спорта, а также медико-физиологическое обеспечение массовой физической
культуры требуют разработки физиологически обоснованных мер оптимизации спортивной
деятельности в условиях длительного и интенсивного воздействия высокой внешней
температуры.
Key words: physical efficiency, athlete, functional readiness.
Summary. The Turkmen athletes’ appearance on the arena of world sport has caused the need
for a scientific approach to their training. Development of sports medicine, physiology of sport as well
as the medical and physiological mass physical training provision makes urgent to direct the efforts
towards working on physiological sound measures of sports activities optimization under long-term
and intense exposure to a high external temperature.
Активный выход спортсменов Туркменистана на арену мирового спорта вызвал
необходимость научного подхода к их подготовке. Развитие спортивной медицины, физиологии
спорта, а также медико-физиологическое обеспечение массовой физической культуры требуют
разработки физиологически обоснованных мер оптимизации спортивной деятельности в
условиях длительного и интенсивного воздействия высокой внешней температуры. Тренировки
и соревнования по многим видам спорта проходят на открытых спортивных площадках. В этих
условиях невозможно применять технические средства защиты организма от перегревания.
Поэтому проблема оценки влияния основных климатических факторов аридной зоны на
функциональное состояние организма спортсмена имеет большое научное и практическое
значение. Практическое отсутствие данных по этой проблеме в нашем регионе делает особенно
актуальным исследование в этом направлении.
Для того, чтобы оценить интенсивность основных факторов климата аридной зоны,
влияющих на функциональное состояние организма спортсмена, измеряли температуру и
относительную влажность воздуха, радиационную температуру, температуру окружающих
объектов и почвы на открытых площадках в 8.30, 12 и 17 часов. Для оценки интенсивности
внешней тепловой нагрузки на организм были рассчитаны конвекционный и радиационный
тепловые потоки, теплоотдача испарением и теплопродукция организма в естественных
условиях летом.
Для изучения влияния высокой внешней температуры на состояние организма было
обследовано 10 спортсменов (кандидатов в мастера и мастеров спорта). Общую физическую
работоспособность определяли косвенным методом по тестам PWC170 (в модификации В.Л.
Карпмана) и МПК (тест Римана-Астранда). Нагрузка задавалась на велоэргометре, скорость
педалирования 60 об/мин.
Исследования проводили в стандартных условиях термокамеры при температуре воздуха
28, 35 и 43°С. Это обусловлено тем, что такие значения наиболее характерны для утренней и
дневной температуры в летние месяцев.
Одним из важнейших показателей, характеризующих тепловое состояние организма,
является температура поверхности кожи. По ее изменению можно судить о степени теплового
напряжения организма. Температуру поверхности кожи измеряли в 8 точках (лоб, грудь, спина,
плечо, предплечье, кисть, бедро, голень, стопа), с помощью медицинского электротермометра,
по формуле Харди-Дюбуа рассчитывали средневзвешенную температуру кожи. Для оценки
состояния сердечно-сосудистой системы измеряли частоту сердечных сокращений (ЧСС),
систолическое
и
диастолическое
артериальное
давление.
Измерения
проводили
непосредственно перед началом работы на велоэргометре после 15-минутного отдыха, а также
на последней минуте 1 и 2 нагрузок. Общепринятыми расчетными методами определяли
ударный (УО) и минутный (МОК) объемы кровообращения, среднединамическое артериальное
давление (СДД) и общее периферическое сопротивление (ОПС). Для оценки функционального
состояния ЦНС измеряли скорость простой зрительно-моторной реакции на световой
раздражитель с использованием прибора РЦП-3.
Исследования показали, что в утренние часы температура воздуха составляла в среднем
28,9±0,56˚С (27-31˚С), в 12 часов она составляет в среднем 35,9±1,19˚С, достигая в отдельные
дни 40˚С, а к 16-17 часам поднимается до 42,5±1,05˚С, в отдельные дни достигая 45-46˚С. Т.е. в
летние месяцы уже утром температура воздуха в тени превышает зону комфорта для человека,
выполняющего
легкую
работу.
Радиационная
температура
в
эти
часы
составляла,
соответственно, 30,05±0,47˚С, 40,03±1,68 и 47,4±1,4˚С. Значительную тепловую нагрузку на
организм оказывает также тепловой поток от нагретых почвы и технических сооружений. Так,
2
температура почвы и ограждений в 8.00 составляла, соответственно, 25,5±0,39˚С и 30,1±0,41˚С.
В 12 часов почва и наружная поверхность стен прогревались до 49±1,03˚С и 38,3±1,96˚С, к 17
часам почва прогревалась до 63±1,35˚С, а стены – до 45±1,73˚С.
На рисунке 1 приведен значения теплоотдачи конвекцией (C), радиацией (R),
испарением (Е), теплопродукция организма (М) и суммарный тепловой поток (Q).
Как видно из рисунка, только в утренние часы, когда температура воздуха и
окружающих предметов ниже температуры поверхности тела, происходит отдача тепла путем
конвекции и радиации.
В дневные часы теплоотдача конвекцией и радиацией прекращается и единственным
путем отдачи избыточного тепла является испарение пота. В состоянии покоя в этих условиях
тепловатой баланс сохраняется, однако, при физической нагрузке даже средней интенсивности
этого недостаточно. Расчеты показали, что поступление тепла извне превышает теплоотдачу
испарением, происходит накопление тепла в организме. Так, в 12 часов избыток тепла
составляет 64.7 Вт/м2, а к 17 часам он достигает 123,7 Вт/м2.
вт/м
150
100
50
0
-50
28.9
35.9
град C
42
-100
-150
-200
C
R
E
M
Q
Рис. 1. Тепловой баланс человека при выполнении физической работы средней тяжести в
естественных условиях. По оси абсцисс: температура воздуха (градусы С), по оси ординат:
теплоотдача конвекцией (С), радиацией (R), испарением (Е), теплопродукция организма (М) и
суммарный тепловой поток (Q)
Анализ изменения общей физической работоспособности показал, что с повышением
внешней температуры наблюдается снижение общей физической работоспособности. Так, при
температуре 45˚С PWC170 снизилась на 14%, а максимальное потребление кислорода – на 10,7%
по сравнению с исходным уровнем. Анализ показателей терморегуляции и гемодинамики
указывает на значительное напряжение регуляторных механизмов и снижение функциональных
3
возможностей организма. Так, СВТК возрастает от 32,7±0,21˚С в комфортных условиях до
36,4±0,17˚С при температуре 40°С. Одновременно наблюдается снижение продольных и
поперечных градиентов температуры, что свидетельствует о значительном тепловом
напряжении организма. Увеличение минутного объема крови при высокой температуре
происходит, в основном, за счет частоты сердечных сокращений, что также является
неблагоприятным фактором.
Получено, что с ростом внешней температуры наблюдается увеличение времени простой
зрительно-моторной реакции на световой раздражитель. Так, при температуре воздуха 22˚С
составляла 217 мс, при температуре35˚С – 286 мс, а при температуре 45˚С – 298 мс.
Таким образом, проведение тренировочных занятий и соревнований на открытой
территории ограничены возможности применения технических средств профилактики
перегревания. Сохранение и повышение работоспособности в жаркий период года может быть
осуществлено, во-первых, путем снижения интенсивности и продолжительности внешней
тепловой нагрузки (выбор рациональных режимов тренировок и соревнований, выезд в летнее
время на период между соревнованиями в области с более благоприятным климатом, например,
в горные регионы). Во-вторых, для профилактики и уменьшения теплового напряжения
организма организовывать отдых в специальных помещениях с кондиционированием воздуха,
гидропроцедуры. В-третьих, проведение профотбора спортсменов по видам спорта и тепловой
резистентности
и,
в-четвертых,
предварительная
устойчивости).
4
подготовка
(повышение
тепловой