Во всех группах сумма частоты пульса за 3 минуты восстановительного периода была меньше, чем за то же время в предрабочий период. Эти данные говорят, во-первых, о том, что примененная физическая нагрузка не являлась значительной, и, во-вторых, в восстановительном периоде обнаруживалась так называемая «отрицательная фаза» пульса.
   Как показали наши исследования, «отрицательная фаза» пульса наблюдалась как у тренированных, так и у нетренированных подростков и юношей.
   Если «отрицательная фаза» пульса встречается, как правило, во всех группах, то дополнительное учащение сердечного ритма в восстановительном периоде по сравнению с концом усилия (аналог феномена Линдгарда) для статических напряжений небольших групп мышц не характерно и было отмечено лишь в единичных случаях.
   Таким образом, непрерывная регистрация частоты пульса дала возможность применить кибернетический подход для оценки качества регулирования сердечно-сосудистой системы. Такой подход позволил установить, что по большинству показателей частоты пульса (средняя частота пульса, площадь регулирования, динамический коэффициент формы, общая пульсовая сумма, максимальный прирост частоты пульса и т.д.) юные спортсмены превзошли своих нетренированных сверстников, а в отдельных случаях – и юношей.
   Проводя комплексные физиологические исследования двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы, мы, естественно, заинтересовались вопросом влияния статических напряжений на функционирование дыхательного аппарата тренированных и нетренированных подростков. Полученные результаты сравнивались с данными юношей (Р.А. Шабунин).
   Частота дыхания в исходном фоне у тренированных подростков составляла 20+1,05; у нетренированных – 21,1+0,7 и у юношей – 17,9+1,79 в мин, т.е. значительно меньше, чем у подростков. Эти результаты несколько превышали величины частоты дыхания у подростков 14 лет, зарегистрированные в условиях покоя НА Шалковым.
   Статическое напряжение мышц кисти и предплечья в 1/3 максимальной силы привело к увеличению частоты дыхания. Это увеличение во всех группах испытуемых было примерно одинаковым.
   После окончания врабатывания, начиная со второй части статического напряжения, частота дыхания у тренированных подростков, так же как и у нетренированных сверстников, стабилизировалась. В конце статического напряжения, когда испытуемый уже не может поддерживать мышечное напряжение на заданном уровне, частота дыхания у тренированных подростков несколько возрастает. Вместе с тем у нетренированных сверстников не отмечалось прироста частоты дыхания после первоначального увеличения. Казалось бы, на основании этого можно говорить о более совершенной регуляции функции дыхательного аппарата у нетренированных подростков по сравнению с тренированными. Однако нельзя не учитывать тот факт, что мышечная нагрузка у нетренированных подростков была меньше, чем у тренированных. Как уже отмечалось, у юных тяжелоатлетов величина усилия и продолжительность статического напряжения были значительно больше, чем у нетренированных подростков (соответственно на 25 и 15%). В связи с этим тренированным подросткам приходилось преодолевать утомление при большем напряжении организма, чем нетренированным. Принимая во внимание данный факт, мы считаем, что регуляционная деятельность дыхания у юных тяжелоатлетов вполне адекватна мышечной работе.
   После окончания статического напряжения частота дыхания уже на 20-й секунде восстановительного периода у большинства испытуемых достигает исходной величины. Дальнейшее восстановление частоты дыхания у тренированных и нетренированных подростков носило волнообразный характер, а у юношей – линейный, имеющий тенденцию к увеличению.
   В каждой группе выявлялись испытуемые, у которых в восстановительном периоде регистрировалась «отрицательная фаза» частоты дыхания: у тренированных подростков – в 12,5% случаев, а у нетренированных – в 16,5%. Однако в 27,7% случаев у тренированных и в 42,8% у нетренированных подростков наблюдалось увеличение частоты дыхания.
   Таким образом, исследования показали, что у юных тяжелоатлетов частота дыхания в исходном фоне и во время статического напряжения была меньше, чем у нетренированных подростков. Характер сдвигов данного показателя во время статического напряжения и в период восстановления у тренированных подростков мало чем отличался от такового у нетренированных.
   Глубина дыхания у всех испытуемых во время статического напряжения в 1/3 максимальной силы была подвержена большим изменениям, чем частота. Глубина дыхания постоянно изменяется не только во время статического напряжения, но и в восстановительном периоде.
   Вместе с тем было отмечено близкое по своему характеру изменение кривой глубины дыхания у тренированных подростков и юношей, которое в целом на всем протяжении статического напряжения было ниже исходной величины.
   Напомним, что наступление чувства усталости у тренированных подростков отмечалось в среднем на 157 ± 19 секунде, а у нетренированных – на 123 ± 12. Поэтому выраженная волнообразность изменения кривой глубины дыхания у юных штангистов (отмеченная между 140—180 с) приходится на период наступления утомления и его преодоления.
   Средние данные, конечно, не отражают всех особенностей изменения дыхания подростков. Индивидуальный анализ пневмограммы показал, что в период преодоления утомления у нетренированных подростков значительно чаще, чем у юных спортсменов и юношей, регистрируется задержка дыхания. Сразу же после окончания статического напряжения глубина дыхания у всех испытуемых стала возвращаться к исходной величине.
   Однако если в дальнейшем этот показатель у юных штангистов продолжает увеличиваться до исходной величины, то у нетренированных подростков, наоборот, наблюдается заметное снижение ее даже до более низкой величины, которое отмечалось во время статического напряжения. У юношей глубина дыхания в восстановительном периоде несколько превысила исходную величину. Характер кривой при восстановлении глубины дыхания у тренированных подростков больше соответствовал тому, что наблюдался у юношей, чем у нетренированных подростков.
   В данной работе была сделана попытка найти связь между ускорением частоты пульса и изменением глубины дыхания. Какой-либо отчетливой корреляции на всем протяжении статического напряжения между этими показателями ни в одной группе обнаружить не удалось. Однако в начале статического напряжения наименьшая корреляция оказалась у нетренированных подростков, а наибольшая – у тренированных (соответственно +0,19 и +0,87),у юношей в это время коэффициент корреляции составлял +0,6. В дальнейшем, до конца статического напряжения корреляционное соотношение во всех группах было нестабильным.
   Таким образом, наши исследования показали, что тренировки способствуют выработке приспособительных механизмов, обеспечивающих адекватное дыхание при длительной статической нагрузке. Систематические тренировки приводят к развитию и совершенствованию моторно-висцеральных рефлексов, которые обеспечивают взаимодействие между двигательным аппаратом, сердечно-сосудистой системой и дыхательной функцией человека.

4.3. Исследования в тренировочных условиях

   Частота пульса при выполнении рывка и толчка. К моменту первого исследования юные спортсмены занимались в секции тяжелой атлетики не менее шести месяцев. Этого времени было достаточно для получения необходимых навыков выполнения классических упражнений. Регистрация частоты пульса производилась непрерывно при помощи пульсотахометра. Подсчет частоты пульса начинался за минуту до начала упражнений, продолжался в течение трехкратного подъема штанги (70% от максимального веса) и в течение восстановительного периода до полного возвращения частоты пульса к исходной величине.
   В результате годичной тренировки произошли изменения в частоте сердцебиений как в исходном фоне, так во время и после выполнения упражнений.
   Исходный фон. Годичная спортивная подготовка привела к снижению частоты пульса в исходном фоне, зарегистрированной перед началом упражнений, в среднем с 79,1 до 70,2 уд./мин. Достоверных отличий в частоте пульса перед выполнением различных упражнений не наблюдалось (табл. 4.6). Снижение частоты пульса в исходном фоне происходило по мере повышения физических возможностей юных штангистов. Так, вес штанги, используемый в эксперименте, увеличился в рывке с 35,4+1,9 до 58,9+0,9 кг, а в толчке – с 45,2+1,6 до 75,2+1,97 кг.
   О состоянии качества регулирования частоты сердцебиений судили по сдвигам ряда показателей. Так, площадь регулирования в результате одногодичной тренировки перед выполнением толчка уменьшилась с 61 до 39,5 мм² и перед рывком – с 53,5 до 29 мм². Вместе с тем коэффициент демпфирования через год увеличился перед выполнением классических упражнений в среднем с 0,78 до 1,78 (увеличение было статистически недостоверным). Однако это увеличение ни в коей мере не может говорить об ухудшении качества регулирования, так как площадь регулирования достоверно снизилась за год спортивной подготовки.
   Таким образом, несмотря на увеличение тренировочной нагрузки, через год спортивной подготовки частота пульса и площадь регулирования в исходном фоне достоверно уменьшились, что указывает на улучшение качества подготовки юных штангистов.
Таблица 4.6
Изменение показателей частоты пульса у юных спортсменов в исходном фоне перед началом упражнения
   Частота пульса при выполнении классических упражнений. Годичная тренировка привела к заметным сдвигам в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы у юных спортсменов.
   Так, частота пульса за время мышечной работы (трехкратный подъем штанги) уменьшилась в рывке в среднем со 135,4+23,7 до 119,0+9,8 уд./мин, а в толчке – со 138,65+13,6 до 122,8+7,9 уд./мин. При втором исследовании наблюдалось уменьшение максимальной частоты пульса и максимального прироста частоты пульса за время работы (табл. 4.7).
   Об улучшении качества регулирования сердечной деятельности говорит снижение при втором исследовании площади регулирования: в рывке —с 489 до 480,25 мм² и в толчке —с 488,25 до 418,5 мм².
   Во время трехкратного подъема штанги наблюдались заметные колебания частоты пульса между отдельными подъемами. Вместе с тем амплитуда этих колебаний (разность между максимальной и минимальной частотой пульса) через год снизилась в рывке с 26,4+3,7 до 9,0+1,9 уд./мин и в толчке – с 23,9+3,9 до 14,0+2,1 уд./мин. Таким образом, при повторном исследовании амплитуда колебания частоты пульса в рывке и толчке становится более устойчивой.
   В обоих упражнениях максимальная частота пульса регистрировалась на 15-й секунде мышечной работы. За год тренировок не произошло существенных изменений «ускорения сердечной деятельности» (табл. 4.7). Улучшение хронотропной реакции сердца в результате годичной спортивной подготовки мы связываем с выработкой приспособительных механизмов в центральной нервной системе, обеспечивающих более совершенную регуляцию сердцебиений даже при большей мышечной нагрузке.
Таблица 4.7
Изменение показателей частоты пульса у юных спортсменов во время трехкратного подъема штанги
   Восстановительный период. Сразу же после окончания мышечного напряжения наблюдалось учащение сердцебиений, которое длилось в течение 5—10 секунд. Частота пульса, зарегистрированная в первые 10 с восстановительного периода, через год снизилась в рывке со 160,2+13,4 до 130,4+11,3 уд./мин и в толчке – со 172,1 + 18,4 до 142,5+25,2 уд./мин (табл. 4.8).
   Пикообразный подъем частоты пульса после окончания мышечного напряжения сменялся затем в последующие 10 с крутым спадом, переходящим в постепенное снижение, достигающее исходной величины. Через год спортивной подготовки частота пульса возвращалась к исходной величине быстрее. Так, время возврата частоты пульса к исходному показателю за год сократилось в рывке с 200+32,3 до 80,0+7,6 сив толчке – со 190,0+27,5 до 100,0+16,3 с.
   Годичная тренировка привела к достоверному снижению площади регулирования за 20 и 60 секунд восстановительного периода.
   Таким образом, результаты непрерывной регистрации частоты пульса во время выполнения классических упражнений свидетельствовали об улучшении качества регулирования сердечно-сосудистой системы как в исходном фоне и во время подъема штанги, так и в восстановительном периоде. Улучшение сердечной деятельности в результате годичной спортивной подготовки указывает на положительное влияние занятий в секции тяжелой атлетики на организм юных спортсменов.
Таблица 4.8
Изменение показателей частоты пульса у юных спортсменов в восстановительном периоде после окончания выполнения классических упражнений
   Частота пульса при выполнении упражнений статического характера. Непрерывная регистрация частоты пульса во время статической функциональной пробы, примененная на протяжении тренировочного урока, позволила получить значительную информацию о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы юных штангистов. Напомним, что для проведения данных исследований было использовано контрольное упражнение статического характера (поза конькобежца), которое вводилось во время урока на 5– 10-й, 60—70-й и ПО—120-й минутах. Подсчет частоты пульса начинался за минуту до контрольного упражнения, продолжался непосредственно во время его выполнения и в восстановительном периоде в течение двух минут.
   Годичная тренировка привела к увеличению объема тренировочной нагрузки с 2267 ± 201 до 3650 ± 239 кг, интенсивности (среднего веса штанги) —с40,83 ± 3,42 до 51,96 ± 2,6 кг и веса груза при выполнении контрольного упражнения – с 24,7 ± 1,4 до 34,0 ± 2,4 кг.
   Коэффициент нагрузки при выполнении статического напряжения возрос за год на 5—10-й минуте с 13,5 до 22; на 60—70-й – с 16,5 до 26 и на 110—120-й минуте – с 14 до 20.
   Таким образом, спортивная подготовка в течение года способствовала росту физических возможностей подростков, что, в конечном итоге, является решающим в увеличении тренировочной нагрузки.
   Показатели частоты пульса в исходном фоне. Частота пульса у юных штангистов, зарегистрированная перед началом тренировочного урока, за год снизилась с 84,5 до 75 в мин (t = 5,4).
   Величина частоты пульса у юных штангистов во время урока перед выполнением контрольного упражнения заметно отличалась от частоты пульса исходного фона до начала тренировочного урока. Исходное ее значение перед началом контрольного упражнения было выше, чем до начала тренировочного урока (табл. 4.9). Вместе с тем частота пульса во время тренировки за год снизилась в начале и середине урока на 12 и в конце – на 5 в мин. В течение всей тренировки как на первом, так и на втором исследовании ее значение в исходном фоне находилось в устойчивом состоянии.
   Годичная спортивная подготовка привела к достоверному уменьшению площади регулирования и к некоторому снижению коэффициента демпфирования в начале и середине тренировки. На 110– 120-й мин урока коэффициент демпфирования несколько возрос (табл. 4.9).
   В среднем за год площадь регулирования исходного фона перед началом контрольного упражнения снизилась на 11,3%, а коэффициент демпфирования – на 12%. Во втором исследовании данные показатели изменились меньше, чем при первом исследовании. Так, размах колебания площади регулирования в течение всей тренировки за год уменьшился с 21,42 до 12,92 мм², а коэффициент демпфирования – с 0,99 до 0,16.
   Некоторое же увеличение последнего в конце урока во втором исследовании указывает, по-видимому, на то, что тренировочная нагрузка несколько превышала функциональные возможности юных штангистов. В то же время большинство исследуемых показателей сердечной деятельности и, в особенности, уменьшение площади регулирования, указывают на улучшение качества регулирования сердечно-сосудистой системы подростков через год подготовки.
   Таким образом, через год, несмотря на увеличение тренировочной нагрузки, наблюдалось снижение частоты пульса, площади регулирования и коэффициента демпфирования в целом по уроку, отмечался более устойчивый уровень этих показателей на протяжении всего урока. Это свидетельствует об улучшении качества регулирования сердечно-сосудистой системы подростков в результате тренировочных занятий.
   Показатели частоты пульса во время статического напряжения. Годичная подготовка привела к достоверному снижению максимальной частоты пульса при статическом напряжении на 5– 10-й минуте тренировочного урока со 145,6 до 135, на 60—70-й минуте – со 147 до 138 в мин. Как на первом, так и на втором исследовании наибольшая величина частоты пульса во время статического напряжения отмечалась в середине урока.
   Исследования величины «ускорения сердечной деятельности» показали, что через год она уменьшилась в среднем на 15,7%. Снизилась средняя частота пульса во время статического напряжения во всех трех частях урока (табл. 4.9).
Таблица 4.9
Изменение показателей частоты сердцебиения у юных тяжелоатлетов во время выполнения контрольного упражнения статического характера
   При анализе площади регулирования за 40 секунд статического напряжения было отмечено, что этот показатель через год увеличился. Это увеличение мы связываем с тем, что, несмотря на снижение максимальной и средней частоты пульса во время мышечного напряжения, ее прирост по отношению к исходному фону через год был выше. В данном случае этот факт указывает на ухудшение качества регулирования сердечной деятельности, так как большой диапазон реакции частоты сердцебиений во время мышечной работы говорит о потенциальной лабильности сердца. Напомним, что нагрузка при выполнении контрольного упражнения была большей по сравнению с первым исследованием на 27,8%, хотя она и составляла 40% от максимальной.
   На первом и втором исследовании была ясно выражена тенденция к уменьшению площади регулирования в середине урока и к ее повышению к концу. Эти данные свидетельствуют о хорошем качестве регулирования в середине тренировки и об его ухудшении к концу. Следовательно, можно предположить, что нагрузка к концу тренировочного урока несколько превышала функциональные возможности сердечно-сосудистой системы у подростков.
   Первая фаза врабатывания (крутой подъем частоты пульса) достаточно отчетливо отражает процесс врабатывания в целом при выполнении мышечного напряжения. В наших исследованиях этот показатель достоверно увеличился через год во всех трех частях тренировочного урока. Увеличение времени первой фазы врабатывания при статических напряжениях мы рассматриваем как признак того, что данная статическая функциональная проба вызывает меньшее напряжение сердечной деятельности у более тренированных подростков.
   Таким образом, исследование ряда показателей частоты пульса во время статического напряжения позволило оценить сдвиги в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы подростков в результате спортивной подготовки. У большинства юных штангистов отмечалась благоприятная реакция сердечно-сосудистой системы в течение всей тренировки. Но имелись и такие случаи, когда к концу тренировки наступало некоторое ухудшение деятельности сердечно-сосудистой системы. Это говорит о том, что намеченная тренировочная нагрузка не всегда могла быть выполнена юными штангистами на высоком уровне регулирования сердечной деятельности и поэтому для некоторых подростков она снижалась. По-видимому, тренировка для спортсменов 13—14 лет не должна быть длительной и утомительной.
   Показатели частоты пульса в восстановительном периоде. Известно, что одним из признаков улучшения деятельности сердечно-сосудистой системы является уменьшение времени возврата частоты пульса к исходному уровню после окончания мышечной работы. Годичная спортивная подготовка привела к уменьшению данного показателя после выполнения статического напряжения на 5—10-й минуте тренировочного урока с 215 до 120, на 60—70-й минуте—со 192 до 115 и на ПО—120-й —с 210 до 140,7 с. Уменьшилось и время возвращения частоты сердцебиения до 50% максимального прироста в среднем за урок на 16,4%.
   Снижение площади регулирования в восстановительном периоде говорит, как правило, об улучшении качества регулирования сердечно-сосудистой системы. В наших исследованиях этот показатель, подсчитанный за 40 с восстановительного периода, практически не изменился. Вместе с тем, если учитывать, что величина тренировочной нагрузки и статического напряжения через год возросла, то следует признать, что сохранение площади регулирования на одном уровне указывает на улучшение качества регулирования.
   Таким образом, использование контрольного упражнения статического характера в различных частях тренировочного урока позволило проследить за изменением частоты пульса у подростков на всем его протяжении. Результаты исследований в целом подтвердили улучшение качества регулирования сердечно-сосудистой системы у юных штангистов через год спортивной подготовки.
   При анализе индивидуальных особенностей изменения частоты пульса во время тренировки мы отметили уменьшение колебания частоты сердцебиений в исходном фоне во время статического напряжения и в восстановительном периоде (табл. 4.9). Изданной таблицы видно, что на втором исследовании частота пульса подростка К. во время мышечного напряжения была подвержена меньшим колебаниям, чем на первом исследовании. Достигнув в первой фазе врабатывания определенного уровня, она при продолжении работы стала более устойчивой. В восстановительном периоде «отрицательная фаза» частоты пульса наблюдалась в обоих исследованиях. Если сравнить характер кривой изменения частоты пульса у подростка К. во время первого и второго исследований, то можно отметить значительное расхождение величин этого показателя, особенно в исходном фоне и во время статического напряжения. В то же время, как уже отмечалось, при выполнении классических упражнений характер кривой частоты пульса через год сохраняет индивидуальные черты. В связи с этим можно предположить, что статические напряжения воздействуют на сердечно-сосудистую систему подростков в большей степени, чем динамические.
   Динамика частоты пульса на протяжении всего тренировочного урока. В экспериментальный урок, в течение которого производился непрерывный подсчет пульса, входили рывок, толчок и приседание со штангой на плечах. Каждое упражнение выполнялось три раза подряд с весом, равным 70% от максимального. Интервал отдыха между подходами составлял 2,5 мин.
   Годичная тренировка привела к росту тренировочной нагрузки в экспериментальном уроке. Так, объем тренировки увеличился с 975 до 1354 и интенсивность (средний вес штанги) – с 37 до 49 кг.
   Результаты изучения сердечно-сосудистой системы показали, что при втором исследовании у большинства подростков наблюдалась стабилизация частоты пульса в исходном фоне за 5 минут до начала тренировочного урока и во время работы. Уменьшилась частота пульса в исходном фоне перед началом упражнения. Вместе с тем за 60—90 секунд до начала тренировки наблюдался подъем частоты пульса как при первом, так и при втором исследовании. По-видимому, в предстартовом состоянии отмечается условно-рефлекторная реакция, тесно сближавшаяся с состоянием оперативного покоя по А.А. Ухтомскому. Эта форма физиологической активности организма, на основе которой уже формируется ответная реакция (предстартовое состояние), отражает характерные особенности физической деятельности человека (М.И. Виноградов).
   После окончания подъема штанги частота пульса возвращалась к исходному уровню на 54 с быстрее у более подготовленных юных спортсменов.
   При первом исследовании по мере выполнения упражнений у большинства подростков наблюдалось постепенное увеличение частоты пульса к середине урока. Через год спортивной подготовки такого явления не наблюдалось, т.е. возросшая сначала частота пульса стабилизировалась затем на всем протяжении тренировки. Максимальная частота пульса на первом исследовании была зарегистрирована на 32-й минуте и составляла 155 ударов в мин, а через год – на 18-й минуте и составляла 131 удар в мин. Минимальная частота пульса как на первом, так и на втором исследовании отмечалась в начале тренировочного урока. Однако ее величина через год снизилась со 103 ударов в мин до 85.
   Таким образом, отмеченные изменения частоты пульса на втором исследовании (уменьшение и стабилизация на всем протяжении урока), несмотря на более высокую тренировочную нагрузку, указывают не только на количественные, но и на качественные изменения.
   Непрерывный подсчет частоты пульса в течение всего тренировочного урока позволяет оценить особенности хронотропной реакции сердца у подростков. Спортивная тренировка позволила юному штангисту Т. значительно улучшить свои показатели по общей физической и специальной подготовке: в беге на 60 м его результат улучшился с10,1 до 9,2 с; в прыжках в длину с места – со 178 до 218 см и т.д. В специальной подготовке результаты в рывке увеличились с 17,5 до 30 кг (этот вес поднимался не менее трех раз подряд), в толчке – с 32,5 до 45 и в приседании со штангой на плечах – с 55 до 75 кг. В данном случае этот факт можно рассматривать не только как результат повышения уровня физической подготовленности, но и как результат хорошего освоения техники выполнения классических упражнений.