Анализ динамики результатов холодовой пробы и адаптационных параметров студентов спортсменов колледжа в ответ на применение закаливающих процедур

Введение. Закаливающие процедуры и их воздействие на физические или психофизиологические способности людей, занимающихся и не занимающихся физической культурой и спортом, на протяжении многих лет являются предметом пристального внимания ученых [1–9]. В исследовании Д. Вейл, посвященном изучению влияния периодического погружения в холодную воду на активное восстановление терморегуляции и работоспособности спортсменов, выявлено в ответ на холодовое воздействие более эффективное изменение температуры тела и кожи, частоты сердечных сокращений, оценки теплового ощущения и оценки воспринимаемой нагрузки, а также поддержание последующих циклических характеристик высокой интенсивности [10].

Ряд исследований посвящен оценке влияния температурного воздействия, применяемого на различных этапах тренировочного процесса на механизмы терморегуляции спортсменов, при этом полученные результаты носят противоречивый характер. Например, у бегунов стратегии охлаждения улучшили спортивную работоспособность и способствовали снижению кожной температуры как перед тренировкой, так и на протяжении всего упражнения, а также снижали интенсивность потоотделения [11]. Предварительное охлаждение торса и бедра во время разминки снизило нагрузку терморегуляции, однако температурные воздействия на бедро в отличие от предварительного охлаждения туловища обеспечили более значительное улучшение производительности [12]. Коллективное исследование авторов под руководством К. Брэйд выявило влияние различных методов «предварительного охлаждения» на способность к повторным спринтам у спортсменов командных видов спорта, в том числе и на повышение результативности забегов в условиях жары [13].

В свою очередь, в исследовании Л. Тейлор и соавторов выявлено, что воздействие с помощью холодного душа перед тренировкой у женщин, занимающихся греблей на 2000 м, обусловило незначительное снижение температуры кожи и ядра тела на этапе близком к завершению дистанции, но при этом использование данной процедуры не улучшило работоспособность испытуемых [14]. Оценка эффекта восстанавливающих процедур в виде погружения в горячую/холодную воду и статического растяжения с контрольным оцениванием по параметрам: сила ног, производительность гребли и показатели боли в мышцах в течение 72 часов после интенсивного бега по лестнице, проведенного среди гребцов, выявила, что данные воздействия не ускорили восстановление [15], схожие результаты были отражены в результатах ряда ученых [16–19].

Исследование, проведенное К. Уитмор-Тернером и коллегами, показало, что у юных футболистов принятие теплого душа перед сном может улучшить качество сна, а также стимулировать терморегуляционные процессы [20]. В свою очередь, М. Бюхайт проводил оценку взаимного влияния возрастных параметров, скорости и интенсивности бега и санаторно-курортного воздействия spa-процедур (в виде комбинированной сауны, погружения в холодную воду и джакузи) на результативность матчей у высококвалифицированных и юных футболистов, выявлена значимая эффективность воздействия у высококвалифицированных спортсменов [21].

Многие ученые исследовали терморегуляторные показатели с целью оценки динамики параметров адаптации и спортивной работоспособности при температурном воздействии на организм спортсмена [1–21]. В специальной литературе существует ряд рекомендаций по закаливанию для студентов и спортсменов, и не спортсменов различного возраста, однако ни одни из них не содержат конкретных алгоритмов применения утреннего контрастного душа. Актуальность проведенного исследования заключается в популяризации гигиенических воздействий среди спортсменов – студентов колледжа с целеустановкой закаливания организма для активации адаптационных процессов. Нами сформулированы рекомендации по закаливающему воздействию контрастного душа для студентов 18 лет, занимающихся игровыми видами спорта.

Цель исследования: сравнительный анализ динамики параметров оценки общей закаленности и адаптации организма студентов колледжа в ответ на применение закаливающих процедур.

Материалы и методы. Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:

1) анкетирование по вопросам оценки закаленности организма студентов колледжа до и по окончании курса закаливающих процедур;

2) оценка уровня закаленности организма с применением холодовой пробы Кестнера – Маршака до и по окончании педагогического эксперимента;

3) оценка адаптационного уровня с применением системы оценки функционального состояния организма «Адаптолог-Эксперт», версия 4.1.1;

4) методы математической статистики (расчет среднего арифметического, стандартного отклонения, ошибки среднего арифметического и t-критерия Стьюдента).

Оценивались следующие параметры, в холодовой пробе Кестнера – Маршака: V1, V2 – время появления и исчезновения гиперемии, определяемое с помощью секундомера, стандартные отклонения (s1 и s2) рассчитываются по формуле:

s = (Vmax – Vmin)/K, (1)

где Vmax – максимальное значение в группе, Vmin – минимальное значение в группе, К = 3,64 – коэффициент, определяемый по таблице в зависимости от числа обследованных.

В тестировании адаптационного уровня с применением системы «Адаптолог-Эксперт» оценивались параметры: степень адаптивности, энергетические (общая, немедленная, отсроченная и резервная энергия) и психологические (эмоциональная реактивность, тревожность, когнитивные функции, двигательный анализатор и ошибки выполнения).

Система «Адаптолог-Эксперт» позволяет провести интегральную оценку состояния организма, определить сбалансированность показателей регуляторных систем. Система «Адаптолог-Эксперт» применяется в медицинской практике, в спортивной медицине и на предприятиях для экспресс-оценки состояния здоровья тестируемых. В процессе исследования с помощью инфракрасного термометра, связанного с компьютерной программой, измеряется температура внешней среды и кожных покровов тела от центральных его отделов к периферическим. Перепад температуры связан с проявлением гомеостатической регуляции организма. При одинаковой температуре внешней среды перепад температуры тела у здоровых людей и больных различен, причем данный механизм является неспецифическим и мало подвержен влияниям индивидуальных особенностей организма. Расчет параметров осуществляется программным обеспечением прибора.

Отдельно поясним значение некоторых терминов, регистрируемых системой оценки функционального состояния «Адаптолог-Эксперт»¹.

1. Степень адаптивности – это характеристика адаптационного уровня на основе повторяющихся фаз изменений коэффициента реакций, характеризующих энергетический потенциал, имеющийся у организма для реализации ответа на воздействия внешней и внутренней среды [22].

2. Энергетические характеристики организма определяются на основе закономерностей изменения содержания тиреоидных гормонов в крови и предполагают оценку энергии, направленной на реализацию реакций немедленного, отсроченного типа, резервной и общей энергии. Отдельные показатели энергетики рассчитываются исходя из вероятности изменения того или иного адаптационного состояния, его направленности и выраженности с учетом временных сроков [22].

Еще в 1950 году Г. Селье предложил различать «поверхностную» и «глубокую» адаптационную энергию. Поверхностная реализуется «по первому требованию» и компенсируется за счет другой – «глубокой», которая, в свою очередь, мобилизуется путем адаптационной перестройки гомеостатических механизмов организма.

Характеристика участников и организация педагогического эксперимента.

Педагогический эксперимент по изучению иоценке терморегуляционных процессов студентов колледжа проводился на базе ФГБОУ ВО «Воронежский государственный институт физической культуры». В исследовании приняли участие 26 студентов колледжа, занимающихся игровыми видами спорта. Средний возраст испытуемых составил 18,4 года (все студены дали информированное согласие на проведение исследований).

При первичном обследовании спортсменов проводилось анкетирование для оценки отношения респондентов к закаливающим процедурам, регулярности (или нет) выполнения закаливающих процедур. Также было проведено два вида тестирования: по методу холодовой пробы Кестнера – Маршака и с использованием системы оценки функционального состояния организма «Адаптолог-Эксперт». Длительность педагогического эксперимента составила 2 месяца. После проведенного исследования студентам колледжа были даны рекомендации по закаливанию организма (утренний контрастный душ). Рекомендации включали: ежедневный утренний контрастный душ, разница температур должна составлять не менее 10 °С. То есть если температура горячей воды 40 °С (время воздействия 15–20 секунд), то температура прохладной 30 °C (время воздействия 10–15 секунд), через 4–7 дней (по самочувствию) можно корректировать на 1 °С температуру горячей/ прохладной воды, постепенно доводя до показателей 45 °С горячая и 20 °С прохладная (время воздействия остается без изменений). Повторять смену температур необходимо, постепенно увеличивая кратность и температурный диапазон. Общее время воздействия от 5 до 15 минут. При снижении температуры на 1 °С, если чувствуется дискомфорт, время воздействия и количество повторов можно снижать, затем постепенно увеличивать. Такой контрастный душ необходимо принимать в течение 2 месяцев, после чего эффект закаливания считается достигнутым, но останавливаться не рекомендуется, так как через 2 недели столь длительно приобретаемое свойство можно потерять.

Результаты. Перед началом проведения педагогического эксперимента студенты колледжа проходили обследование согласно выбранным методам исследования. Нами была разработана анкета по включенности студентов спортсменов колледжа в закаливающие мероприятия. Результаты анкетирования до начала и по окончании педагогического эксперимента представлены в табл. 1.

По истечении 2 месяцев было проведено повторное обследование с использованием набора тех же методик, что применялись до начала эксперимента.

Из представленной таблицы видно, что основная масса респондентов считают нужным применять закаливающие процедуры (69,2 %), но регулярно применяют их (даже в период соревнований/ сессий) только 23,1 %, и лишь 11,5 % используют контрастный душ в качестве закаливающей процедуры, столько же опрошенных считают себя закаленным человеком. Затем была проведена холодовая проба Кестнера – Маршака и оценка адаптационного уровня.

Исходя из результатов анкетирования, можно заключить, что все респонденты применяли закаливание контрастным душем, однако 11,5 % анкетируемых не уверены в необходимости закаливания (табл. 1).

Большинство респондентов регулярно применяли закаливающие процедуры 69,2 %. Среди опрошенных только 26,9 % не уверены, что они считают себя закаленными. Только 11,5 % ответили отрицательно на вопрос о применении закаливания в период соревнований/сессии и 19,2 % не уверены, остальные респонденты ответили утвердительно 69,2 % (т. е. 18 человек).

Анализ результатов анкетирования, полученных до начала и спустя два месяца закаливающих процедур, выявил статистически достоверные внутригрупповые отличия в положительных и отрицательных ответах, в ответах «не знаю» изменения были недостоверны. Сравнительный анализ до и после эксперимента продемонстрировал: до эксперимента преобладание отрицательных ответов (45,5 %) на вопросы анкеты, а количество утвердительных (26,6 %) и неуверенных ответов (27,5 %) было примерно одинаковым с незначительным преобладанием неуверенных; по окончании эксперимента выявлено значительное преобладание утвердительных ответов (83,3 %), а количество отрицательных (21,2 %) и неуверенных (19,2 %) ответов заметно снизилось. Таким образом, количество положительных ответов увеличилось на 56,7 %, число отрицательных ответов снизилось на 24,3 %, а доля респондентов, не уверенных в необходимости закаливающих процедур, уменьшилась на 8,3 %.

Из общего количества участников анкетирования для дальнейшей статистической обработки данных холодовой пробы и адаптационных параметров были выбраны результаты обследований 18 студентов, которые выполняли рекомендации полностью.

Из представленной таблицы видно, что средне групповые показатели холодовой пробы (V1, V2) студентов колледжа не выходят за пределы границ норм, но преимущественно находятся ближе к верхним границам нормы.

Только у 3 студентов зафиксированы значения показателей пробы, указывающие на закаленность их организма, у остальных испытуемых величина полученных данных ниже среднегрупповых. В то же время расчет стандартных отклонений (S1, S2), рассчитанный по формуле 1, показал незначительный разброс полученных данныхпервичной гиперемии и высокую вариативность данных исчезновения гиперемии.

Первичная оценка адаптационного уровня студентов колледжа представлена в табл. 3.

Из представленной таблицы видно, что параметры адаптации значительно отличаются от нормы. Так, ниже нормы выявлены следующие параметры: степень адаптивности, энергия отсроченного типа, общая и резервная энергия, когнитивные функции. Выше уровня нормы: показатели энергии немедленного и отсроченного типа, эмоциональная реактивность, тревожность, двигательный анализатор и ошибки выполнения.

Рис. 1 наглядно демонстрирует, что наиболее значительные отклонения от нормы параметров адаптационного уровня выявлены в значениях энергии немедленного (52,03 %) и отсроченного (–24,25 %) типа, в резервной энергии ( 30,80 %) и в эмоциональной реактивности (53,84 %). Данная динамика указывает на нерациональный перерасход энергии испытуемых, связанный с значительно повышенной эмоциональной реактивностью.

Проведенное повторное исследование холодовой пробы Кестнера – Маршака по окончании педагогического эксперимента представлено в табл. 4.

Исходя из полученных данных, можно заключить, что среднее время появления (8,71 с) и исчезновения (49,01 с) гиперемии у студентов колледжа статистически достоверно уменьшилось, что подтверждает положительное воздействие контрастного душа для совершенствования закаленности организма испытуемых. Стандартные отклонения, рассчитанные по формуле 1, имели не значительную динамику.

В показателе S1 выявлен прирост, что указывает на увеличение индивидуальности реакции стандартного отклонения полученных показателей возникновения гиперемии, а S2 остался на том же уровне (рис. 2).

Затем оценивался адаптационный уровень студентов колледжа с оценкой тех же параметров, что изучались до начала педагогического эксперимента (табл. 5). Соблюдались аналогичные условия проведения тестирования (утренние часы, состояние здоровья, температура в помещении и пр.).

Анализ полученных данных адаптации выявил статистически достоверные различия с исходными показателями адаптации с увеличением значений в степени адаптивности (от 4,39 ± 0,17 до 4,89 ± 0,16; t = 2,14); резервной энергии (от 83,12 ± 10,92 до 45,75 ± 4,12; t = 2,11), указывающим на рационализацию энергообеспечения организма; когнитивной функции (от 86,21 ± 4,37 до 103,15 ± 3,89; t = 2,9). Выявлен статистически значимый регресс значений энергии немедленного типа (от 41,69 ± 10,44 до 19,98 ± 5,46; t = 2,10), указывающий на нормализацию срочной ответной реакции организма на внешние воздействия; эмоциональной реактивности (от 259,96 ± 48,24 до 112,48 ± 29,16; t = 2,62); тревожности (от 129,28 ± 10,25 до 98,67 ± 7,34; t = 2,43); двигательного анализатора (от 115,56 ± 6,39 до 95,05 ± 5,62; t = 2,41) и ошибок выполнения (от 117,35 ± 7,59 до 96,34 ± 4,92; t = 2,32).

Не выявлено статистически достоверных изменений в параметрах общего и отсроченного типа энергии, однако обнаружен прирост значений в параметрах общей энергии на 9,07 % и в значениях энергии отсроченного типа на 28,93 % (рис. 3). Продемонстрированная динамика свидетельствует о нормализации изучаемых параметров адаптации.

Выводы

1. Результаты анкетирования спортсменов – студентов колледжа, проведенные до и по окончании 2-месячного курса контрастного душа, выявили наличие активации занятий закаливающими процедурами у 56,4 % респондентов, 24,3 % не желали проводить процедуры, 8,3 % студентов не уверены в необходимости закаливания.

2. Проведенное исследование 18 студентовспортсменов игровых видов спорта констатировало положительное воздействие контрастного душа, что подтверждается результатами холодовой пробы Кестнера – Маршака. Среднее время появления (8,71 с) и исчезновения (49,01 с) гиперемии у студентов колледжа статистически достоверно уменьшилось, что обуславливает совершенствование закаленности организма испытуемых.

3. Выявлена нормализация адаптационных параметров, полученных в результате исследования системой «Адаптолог-Эксперт», что подтверждается статистически достоверными различиями с исходными показателями адаптации, проявляется увеличением значений в степени адаптивности резервной энергии, указывающей на рационализацию энергообеспечения организма; когнитивной функции и статистически значимым регрессом значений энергии немедленного типа, свидетельствующей о нормализации срочной ответной реакции организма на внешние воздействия; эмоциональной тревожности.

4. Обнаружен прирост значений в параметрах общей энергии на 9,07 % и энергии отсроченного типа на 28,93 %, демонстрирующий отсутствие критического перерасхода энергии как до, так и после воздействия закаливающих процедур и свидетельствующий о нормализации энергетических показателей. Не выявлено статистически достоверных изменений в параметрах общего и отсроченного типа энергии.

5. Эффективность применения контрастного душа в качестве закаливающих процедур для студентов-спортсменов 18 лет демонстрируется результатами тестирований и инструментальных исследований. А целесообразность вышеозначенного воздействия подтверждается результатами опроса и анализом полученных данных.