smjournalСпортивная медицина: наука и практикаSports medicine: research and practice2223-25242587-9014NEICON10.17238/ISSN2223-2524.2020.1.30smjournal-190Research ArticleФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКАFUNCTIONAL TESTINGИсследование индивидуальных особенностей дыхательной системы спортсменов-лыжников в зависимости от физического состоянияSkiers individual respiratory system characteristics depending on the physical conditionЕрофеевГ. Г.ErofeevG. G.

Ерофеев Геннадий Григорьевич, старший научный сотрудник, к.м.н.

Москва

+7(903)786-41-65

Gennadiy G. Erofeev, MD, Ph.D. (Medicine), Senior Researcher of the Burnasyan 

Moscow

+7(903)786-41-65

gniiivm-s@yandex.ruФГБУ ГНЦ Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна, Федеральное медико-биологическое агентство РоссииРоссияState Research Center – Burnasyan Federal Medical Biophysical CenterRussian Federation2020280820201013036Copyright © Ерофеев Г.Г., 20202020Ерофеев Г.Г.Erofeev G.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.smjournal.ru/jour/article/view/190

Цель исследования: определение индивидуальных особенностей дыхательной системы спортсменов-лыжников в зависимости от их физического состояния. Материалы и методы: в исследовании приняли участие 20 профессиональных спортсменов (средний возраст 23,2±0,9 года) лыжных видов спорта (10 мужчин и 10 женщин), которые выполняли тестирование на длительной физической нагрузке аэробного характера (беговая дорожка и велоэргометр) и на короткой физической нагрузке анаэробного характера (Вингейт-тест на велоэргометре). Обработка и анализ данных проводились общепринятыми статистическими методами с учетом пола и возраста студентов. До и после физической нагрузки у каждого обследуемого определяли индивидуальные частотные характеристики дыхательной системы и параметры жизненной емкости легких и форсированной жизненной емкости легких, по которым оценивали влияние физической нагрузки на объемные и на частотные характеристики дыхательной системы. Рассчитывали средние арифметические значения показателей в референтных группах и их стандартные отклонения. Результаты: анализ частотных характеристик дыхательной системы обследуемых после выполнения физической нагрузки выявил наличие достоверного изменения резонанса среди мужчин только на фазе выдоха после велоэргометрического теста «до отказа», а среди женщин – только на фазе вдоха после тестирования на беговой дорожке, при всех остальных измерениях частотных характеристик изменения были незначительными, либо недостоверными. Максимальное изменение жизненной емкости легких и форсированной жизненной емкости легких выявлено среди мужчин после выполнения нагрузочного тестирования на беговой дорожке. Минимальное изменение показателей жизненной емкости легких и форсированной жизненной емкости легких выявлено также в группе спортсменов мужчин после выполнения ими тестирования на велоэргометре (тест «до отказа»). Достоверное изменение резонансных частот зарегистрировано в группе мужчин только на фазе выдоха после нагрузки на велоэргометре (тест «до отказа»), среди женщин – только на фазе вдоха после теста на беговой дорожке. Выводы: выполнение как длительной физической нагрузки аэробного характера, так и короткой физической нагрузки анаэробного характера не приводит к достоверным изменениям частотных характеристик дыхательной системы спортсменов, что позволяет сделать вывод о больших потенциальных возможностях биоакустической стимуляции дыхательной системы в задачах спортивной медицины, поскольку она проводиться в любой период соревновательно-тренировочного процесса в удобное для спортсмена время.

Objective: to identify skiers individual respiratory system characteristics depending on their physical condition. Materials and methods: the study involved 20 professional skiers (10 men and 10 women, aged 23.2±0.9) who performed a long-term aerobic test (treadmill and bicycle ergometer) and a short-term anaerobic physical test (Wingate test on a bicycle ergometer). The gender and age specifi c data was processed and analyzed with generally accepted statistical methods. Before and after exercise, each subject underwent the individual respiratory system frequency characteristics and lung vital and forced vital capacity measurement to evaluate the physical activity effect on the respiratory system volume and frequency characteristics. The mean values in the reference groups and their standard deviations were calculated. Results: an analysis of the respiratory system frequency characteristics after physical exercise revealed a signifi cant change in resonance in men only in the exhalation phase after the “to failure” bicycle ergometric test, and in women only in the inhalation phase after treadmill test, all other frequency characteristics changes were insignifi cant. The maximum change in lung vital and forced vital capacity was found in men after treadmill stress test. The minimum change in lung vital and forced vital capacity was found in the male athletes after the “to failure” bicycle ergometer test. A signifi cant change in the resonant frequencies was found in the group of men only at the exhalation phase after “to failure” bicycle ergometer test., in women – only at the inhalation phase after the treadmill test. Conclusions: thus, the study revealed that both prolonged aerobic exercise and short anaerobic exercise do not result in signifi cant changes in the athletes’ respiratory system frequency characteristics suggesting the great potential of respiratory system bio-acoustic stimulation in sports medicine, since it can be performed at any period of the competitive training process at the time convenient for an athlete.

дыхательная системабиоакустическая стимуляциярезервы дыханияжизненная емкость легкихrespiratory systembioacoustic stimulationrespiratory reserveslung capacityReferencesSmith D. Athlete’s Breath // Actual Problems of Pulmonology. 2018. Vol.7, №5. P.128-133.Smith D. Athlete’s Breath. Actual Problems of Pulmonology. 2018;7(5):128-133.Clinton A, Jeff erson M. Athlete’s respiratory monitoring equipment and some results of its application // Biomedical Engineering and Applications. 2020. Vol.1, №1. P.12-18.Clinton A, Jeff erson M. Athlete’s respiratory monitoring equipment and some results of its application. Biomedical Engineering and Applications. 2020;1(1):12-18.Patterson M. Changes in the immune status in the training cycle of youth skiers // Biomedical problems of sports. 2019. Vol.9, №10. P.67-73.Patterson M. Changes in the immune status in the training cycle of youth skiers. Biomedical problems of sports. 2019;9(10):67-73.Драган С.П., Богомолов А.В., Разинкин С.М., Корчажкина Н.Б., Ерофеев Г.Г. и др. Способ повышения функциональных резервов организма. Патент РФ на изобретение RUS № 2587970, 27.01.2015.Dragan SP, Bogomolov AV, Razinkin SM, Korchazhkina NB, Erofeev GG et al. Sposob povysheniya funktsional’nykh rezervov organizma. Patent na izobretenie RUS № 2587970, 27.01.2015. (In Russ.)Богомолов А.В., Драган С.П. Математическое обоснование акустического метода измерения импеданса дыхательного тракта // Доклады Академии наук. 2015. Т.464, №5. С.623.Bogomolov AV, Dragan SP. Matematicheskoe obosnovanie akusticheskogo metoda izmereniya impedansa dykhatel’nogo trakta. Doklady Akademii nauk. 2015;464(5):623. (In Russ.) DOI: 10.7868/S0869565215290253Драган С.П., Богомолов А.В. Метод акустической импедансометрии дыхательного тракта // Медицинская техника. 2015. №5. С.19-21.Dragan SP, Bogomolov AV. Metod akusticheskoy impedansometrii dykhatel’nogo trakta. Meditsinskaya tekhnika. 2015;(5):19-21. (In Russ.)Chuan F, Kreilin S. Sports pulmonology and sports medicine // Pulmonology and physiotherapy. 2019. Vol.2, №3. P.76-83.Chuan F, Kreilin S. Sports pulmonology and sports medicine. Pulmonology and physiotherapy. 2019;2(3):76-83.Moses A, Franklin V. Problems of physical training of athletes-skiers // Cyclic sports. 2020. Vol.2, №4. P.54-67.Moses A, Franklin V. Problems of physical training of athletes-skiers. Cyclic sports. 2020;2(4):54-67.Мануйлов И.В. Сезонные реакции статических легочных объемов и емкостей у спортсменов-лыжников на европейском севере // Бюллетень Северного государственного медицинского университета. 2013. №2(31). С.48-49.Manuylov IV. Sezonnye reaktsii staticheskikh legochnykh ob’’emov i emkostey u sportsmenov-lyzhnikov na evropeyskom severe. Byulleten’ Severnogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. 2013;31(2):48-49. (In Russ.)Гридин Л.А., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методологические основы исследования физической работоспособности человека // Актуальные проблемы физической подготовки силовых структур. 2011. №1. С.10-19.Gridin LA, Bogomolov AV, Kukushkin YuA. Methodological bases of physical working capacity investigation. Aktual’nye problemy fi zicheskoy podgotovki silovykh struktur. 2011;(1):10-19. (In Russ.)Богомолов А.В., Драган С.П., Ерофеев Г.Г. Математическая модель поглощения звука лёгкими при акустической стимуляции дыхательной системы // Доклады Академии наук. 2019. Т.487. №1. С.97-101.Bogomolov AV, Dragan SP, Erofeev GG. Mathematical Model of Sound Absorption by Lungs with Acoustic Stimulation of the Respiratory System. Doklady Akademii nauk. 2019;487(1):97- 101. (In Russ.) DOI: 10.31857/S0869-5652487197-101Алёхин М.Д., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методики анализа паттернов дыхания при бесконтактном мониторинге психофизиологических состояний операторов эргатических систем // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т.53, №2. С.99-101.Alekhin MD, Bogomolov AV, Kukushkin YuA. Methods for analysis of respiratory patterns during non-contact monitoring of psychphysiological states of ergatic systems operators. Aerospace and Environmental Medicine. 2019;53(2):99-101. DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-2-99-101 (In Russ.)Chen P, Current Trends in the Physiology of Sport // Sports Communications. 2019. Vol.5, №1. P.8-14.Chen P. Current Trends in the Physiology of Sport. Sports Communications. 2019;5(1):8-14.Драган С.П., Ерофеев Г.Г., Богомолов А.В., Шулепов П.А. Акустическая импедансометрия в задачах определения резонансных характеристик респираторного тракта для биоакустической стимуляции лёгких спортсменов // Медицинская наука и образование Урала. 2018. Т.19, №3(95). С.50-55.Dragan SP, Erofeev GG, Bogomolov AV, Shulepov PA. Acoustic impedance measurement in determining the resonant characteristics of respiratory tract for bioacoustics stimulation athletes lungs. Medical science and education of Ural. 2018;19(3):50- 55. (In Russ.)Ерофеев Г.Г., Разинкин С.М., Драган С.П., Петрова В.В., Шулепов П.А. Оценка влияния физической нагрузки на частотные характеристики дыхательной системы у спортсменов лыжников // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2018. Т. 95, №2-2. С.53-54.Erofeev GG, Razinkin SM, Dragan SP, Petrova VV, Shulepov PA. Otsenka vliyaniya fi zicheskoy nagruzki na chastotnye kharakteristiki dykhatel’noy sistemy u sportsmenov lyzhnikov. Problems of Balneology, Physiotherapy, and Exercise Th erapy. 2018;95(2-2):53-54. (In Russ.)Богомолов А.В., Драган С.П. Математическое моделирование акустической импедансометрии дыхательного тракта // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2015. Т.22, №1. С.61-63.Bogomolov AV, Dragan SP. Matematicheskoe modelirovanie akusticheskoy impedansometrii dykhatel’nogo trakta. Obozrenie prikladnoy i promyshlennoy matematiki. 2015;22(1):61-63. (In Russ.)Драган С.П., Богомолов А.В., Ерофеев Г.Г. Устройство для импедансных исследований функции внешнего дыхания. Патент на полезную модель RU № 14848, 10.12.2014.Dragan SP, Bogomolov AV, Erofeev GG. Ustroystvo dlya impedansnykh issledovaniy funktsii vneshnego dykhaniya. Patent na poleznuyu model’ RU № 14848, 10.12.2014. (In Russ.)Драган С.П., Богомолов А.В., Разинкин С.М., Корчажкина Н.Б., Ерофеев Г.Г. и др. Устройство для звуковой стимуляции дыхательной системы. Патент на полезную модель RU № 154260, 27.01.2015.Dragan SP, Bogomolov AV, Razinkin SM, Korchazhkina NB, Erofeev GG et al. Ustroystvo dlya zvukovoy stimulyatsii dykhatel’noy sistemy. Patent na poleznuyu model’ RU № 154260, 27.01.2015. (In Russ.)Драган С.П., Богомолов А.В., Ерофеев Г.Г. Способ диагностики состояния дыхательного тракта. Патент РФ на изобретение RU № 2572750, 20.01.2016.Dragan SP, Bogomolov AV, Erofeev GG. Sposob diagnostiki sostoyaniya dykhatel’nogo trakta. Patent na izobretenie RU № 2572750, 20.01.2016. (In Russ.)Белоцерковский З.Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов. М.: Советский спорт. 2009, 348с.Belotserkovskiy ZB. Ergometricheskie i kardiologicheskie kriterii fi zicheskoy rabotosposobnosti u sportsmenov. Moscow, Sovetskij sport. 2009,348p. (In Russ.)Brian K. Diagnosis of physical performance of athletes in the training cycle. New York: Prime Lites, 2019. 248p.Brian K. Diagnosis of physical performance of athletes in the training cycle. New York: Prime Lites, 2019. 248p.Pullman R, Shulman K, Molly N. Ergodynamics of the sport of the highest achievements. Boston: Quasica, 2018. 302p.Pullman R, Shulman K, Molly N. Ergodynamics of the sport of the highest achievements. Boston: Quasica, 2018. 302p.Protsak V, Claudi M, Troni E. Performance under physical exertion. Washington, Classic Sport, 2018. 130p.Protsak V, Claudi M, Troni E. Performance under physical exertion. Washington, Classic Sport, 2018. 130p.Kroyden G, Shpoki V, Truden F, Kuksi D. Equipment for automated monitoring of swimmers physical performance. New York, Alpitrade, 2019. 68p.Kroyden G, Shpoki V, Truden F, Kuksi D. Equipment for automated monitoring of swimmers physical performance. New York, Alpitrade, 2019. 68p.Welling E, Kratov U, Salzman S, Cooling P, Warden T. Bicycle ergometry and sports. Memphis, 2017. 110p.Welling E, Kratov U, Salzman S, Cooling P, Warden T. Bicycle ergometry and sports. Memphis, 2017. 110p.Wilkes M. Annals of Sports Cardiology. New York: Prime Lites, 2020. 128p.Wilkes M. Annals of Sports Cardiology. New York: Prime Lites, 2020. 128p.Birren K, Vraden D, Smith D, Cantor F. Immunobiochemical correlates of physical performance. New York: Prime Lites, 2017. 146p.Birren K, Vraden D, Smith D, Cantor F. Immunobiochemical correlates of physical performance. New York: Prime Lites, 2017. 146p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.