Институт физиологии КНЦ более десятилетия работает с членами республиканских сборных, наблюдая за их показателями и помогая тренерам подобрать нужный вектор тренировок. Ученые наглядно показали тренерам и журналистам, как работает их оборудование и какие показатели оно измеряет.

Как исследуют спортсменов республики в Институте физиологии КНЦ, показали 23 октября, во второй день VI Всероссийской научно-практической конференции «Медико-физиологические основы спортивной деятельности на севере». Для демонстрации пригласили лыжника, тренирующегося в спортшколе олимпийского резерва, Ивана Фурзикова.

Старший научный сотрудник института Игорь Олегович Гарнов поделился, что такого рода исследования помогают, например, повысить физическую работоспособность человека, снизить риски перетренированности и выявить донозологические состояния.

Ученые с 2011 года работают со сборной Коми по лыжным гонкам. Также исследователи успели приложить руку к подготовке российских спортсменов, например, к Олимпийским играм 2014 и 2018 годов. Исследования, как правило, проходят три раза в год, но иногда анализы производят и чаще.

— Наша задача — это повышение рейтинга республики в спортивном контексте, — добавил Игорь Гарнов. — Прежде всего, мы фокусируемся на зимних циклических видах спорта. Республика всегда славилась олимпийскими чемпионами по лыжным гонкам.

Одно из исследований — это определение компонентного состава тела. В институте стоит корейский анализатор, работающий на основе биоимпедансного анализа.

Через тело при помощи ручных и ножных электродов проводится низкочастотный ток. При взаимодействии с тканями и жидкостями организма появляется сопротивление, по которому и определяется и количественное соотношение относительно массы тела, например, белков, жиров, мышечной массы, уровень гидратации. Анализ занимает около минуты.

— Это информативные показатели для спортсмена. Их важно отслеживать в динамике, так как данные о составе тела используются при оценки пищевого статуса. То есть на основе получаемой информации корректируется рацион питания. Кроме того, можно отследить, действительно ли тренировочный процесс в полной мере выполняется, нужно ли снизить нагрузку, — указала младший научный сотрудник института Екатерина Бушманова.

Основным противопоказанием такого анализа является наличие кардиостимулятора, так как ток может нарушить его работу. Накануне измерения рекомендуется ограничить физнагрузки, так как они вызывают задержку воды. Также под контроль нужно взять употребление продуктов, которые провоцируют удержание жидкости в теле: кофе, еда с высоким содержанием соли.

Измерение функции внешнего дыхания — еще одно исследование, помогающее определить состояние дыхательной системы и сравнить их с показателями, которые должны быть относительно возраста, пола, роста и веса. Как упомянула младший научный сотрудник Алла Веселик, у спортсменов показатели должны быть выше нормы на 15-20%.

При измерении проводят сначала тест на жизненную емкость легких. Сначала делается несколько спокойных вдохов-выдохов, дальше — максимально глубокий, но плавный вдох и такой же выдох воздуха в трубку. Нос у спортсмена закрывают зажимом, дышит он через рот при помощи самой трубки. Делается несколько попыток.

При измерении второго теста на форсированную жизненную емкость легких определяют показатель форсированного выдоха за первую секунду. Он служит ключевым индикатором функции дыхания у спортсмена.

Последние пару лет в институте проводят холодовую и гипоксическую пробу. Стресс-тест помогает определить гипоксическую устойчивость при помощи интегрального индекса. Она напрямую связана с выносливостью спортсменов циклических видов спорта.

— Гипоксия – универсальное состояние, которое сопровождает человека всю жизнь. Она бывает вызвана функциональными нарушениями организма, тем, что в окружающей среде просто не хватает кислорода, что ведутся длительные нагрузки, при которых гипоксия формируется на клеточном уровне, — объяснил член-корреспондент РАН и доктор медицинских наук Аркадий Максимов. — Лица, имеющие высокую гипоксическую устойчивость, оказываются устойчивы и к другим экстремальным факторам.

При этом ученый указал, что важно измерять не только устойчивость к гипоксии, но и к гиперкапнии, то есть к избыточному количеству углекислого газа, а также к холодовому исследованию.

Перед тестом при помощи тепловизора замеряют температуру кисти, которую не опускают в воду. Также определяют артериальное давление, пульс и сатурацию, фоновые значения потребления кислорода и выделения углекислого газа.

Для теста применяют мешок Дугласа емкостью около 20 литров, в который выполняется три выдоха самим испытуемым. После этого ему надевают зажим на нос, и он в течение трех минут дышит содержимым мешка.

Параллельно кисть руки погружают в сосуд с холодной водой, температурой — 4 градуса. Такая температура не случайна, ведь именно при такой температуре вода имеет максимальную плотность, из-за чего тело лучше всего передает тепло жидкости. Погружают в нее именно руку, так как изменение температуры поверхности кисти хорошо коррелирует с изменением температуры других участков оболочки тела.

В конце опять замеряется потребление кислорода и выделение углекислого газа и высчитывается индекс устойчивости к гипоксии. Также вновь замерили температуру руки, которую не погружали в воду. Несмотря на это, она стала холоднее, так как организм, борясь с холодом и гипоксией, перераспределил кровоток к внутренним органам и снизил температуру на периферии.

«Сердце исследований» института — велоэргометрическое тестирование до отказа. Его проводят три раза в год, результаты показывают динамику происходящих в нем биологических процессов, например, изменение максимального потребления кислорода и показателей на пороге анаэробного обмена.

На спортсмена надевают электроды и маску, вводятся в систему антропометрические характеристики, в фазе покоя снимаются базовые показатели, например, объема потребляемого кислорода и выделение углекислого газа, ЧСС, дыхательный коэффициент.

После этого спортсмен пересаживается на велоэргометр и начинает крутить педали, удерживая каданс 60 оборотов. Параллельно фиксируются показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма.