В процессе активной физической работы в организме человека возрастает интенсивность обмена веществ, дыхание становится более глубоким и учащенным (Руненко и соавт., 2010). В связи с этим качество вдыхаемого воздуха имеет важное значение для занимающихся физической культурой и спортом, при этом важен не только химический и микробиологический состав воздушной среды и отсутствие в ней пыли и других загрязнителей, но и оптимальное соотношение легких отрицательно и положительно заряженных аэроионов (Захарченко и соавт., 2002).
Хотя недостаток отрицательных аэроионов в помещении может способствовать быстрой утомляемости, вызвать тромбогеморрагический синдром, способный приводить к инфарктам, инсультам, тромбозам и другим сосудистым заболеваниям из-за нарушения процессов свертывания крови, ныне действующие санитарно-эпидемиологические нормы и правила [1,7] «Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных зданий» носят рекомендательный характер, и данный параметр совершенно не учитывается при занятиях физической культурой и спортом в крытых спортивных залах [2].
В условиях высокоинтенсивных физических и психоэмоциональных нагрузок организм спортсмена становится особенно чувствительным к сдвигу качественного состава воздуха в спортивном зале и параметров микроклимата в сторону от оптимальных и допустимых значений [3]. В связи с изложенным, актуальной проблемой для специалистов в области спортивной медицины и гигиены труда является оздоровление и оптимизация параметров воздушной среды в закрытых помещениях, особенно если речь идет о спортивных залах нестандартного размера, оборудование которых не соответствует нормативным требованиям (отсутствие систем вентиляции и или их недостаточная мощность).
В последние годы в качестве эффективных методов улучшения аэроионного режима помещений используются системы искусственной аэроионизации воздуха, причем не только в медицинской практике для лечения различных заболеваний, но и в спортивной медицине в качестве средств восстановления и повышения спортивной работоспособности, физиологической стимуляции процессов закаливания и адаптации к сложным климатическим условиям, улучшения общего состояния здоровья и самочувствия (Соколова, 2012).
Целью данной работы было изучение влияния степени естественной и искусственной аэроионизации воздуха на профессионально значимые показатели функционального состояния организма дзюдоистов.
Материалы и методы. Обследовано две группы студентов (юноши) академии физической культуры и спорта ЮФУ, занимающихся дзюдо (возраст 18-23 года). Контрольную группу составили 15 человек, у которых определялись исследуемые параметры в состоянии покоя - после 20-минутного проветривания перед началом тренировки и после окончания двухчасовой тренировки, причем обследуемые борцы в тренировке участия не принимали, а сидели в спортзале, наблюдая за тренировкой своих товарищей (это было сделано для того, чтобы исключить влияние физической нагрузки на результаты измерений и вычленить именно влияние изменения аэроионного состава вдыхаемого воздуха на функциональное состояние спортсменов). Вторую группу составили 15 человек, которым выполнялись оба обследования по той же схеме, что и в контрольной группе, но на фоне 30-минутного дыхания в помещении, где работал увлажнитель- воздухоочиститель воздуха KJG - 178A гидроионизационного типа (страна-производитель - Гонконг). Прибор предназначен для увлажнения, обеззараживания, ионизации и очистки воздуха на площади до 20 м2.
Эксперимент проходил в зале борьбы, который является нестандартным, так как не имеет установок вентиляции, необходимых для поддержания параметров микроклимата, соответствующих гигиеническим нормативам, и его размеры (18 м длина х 5 м ширина х 2,2 м высота) не соответствуют строительным стандартам: должно быть 24 м (длина) х 15 м (ширина) х 4 м (высота до низа выступающих конструкций).
Исследование количества положительных и отрицательных аэроионов проводили при помощи счетчика аэроионов «Сапфир-3к» (Россия). Основным методом аэроионных измерений является аспирационный метод, то есть метод протягивания воздуха.
Исследование профессионально значимых для дзюдоистов показателей функционального состояния проводили с помощью оценки времени и других характеристик простой и сложной зрительно-моторной реакции с использованием устройства психофизиологического тестирования УПФТ-1/30-«Психофизиолог» (Россия).
Результаты. Проведенное исследование показало, что среднее содержание аэроионов в обследованных помещениях (положительных 350-370, отрицательных 390-450 в см3) даже до тренировки в спортзале было ниже нормируемых показателей концентраций аэроионов (Таблица 1). Как видно из результатов собственных измерений, степень аэроионизации воздуха в помещении после проветривания и спортзале до начала занятий достоверно не различалась.
После двухчасовой тренировки в зале борьбы произошло достоверное повышение концентрации вредных положительно заряженных аэроионов (на 59 %) и снижение концентрации полезных ионов отрицательной полярности (на 26 %). Такое перераспределение концентраций аэроионов в сторону резкого преобладания положительно заряженных частиц, по мнению специалистов [4,5,6], способствует развитию в организме таких нежелательных явлений, как головная боль, повышенная нервная возбудимость, увеличение артериального давления и т.д., что будет негативно сказываться не только на результате тренировочных занятий, но и может привести к ухудшению результатов соревновательной деятельности за счет снижения работоспособности и общего уровня здоровья.
Напротив, в помещении после проведения 30-минутного сеанса аэроионизации было зарегистрировано достоверное увеличение концентрации полезных отрицательных аэроионов, причем их уровень стал выше минимально допустимого почти в два раза, хотя и оставался ниже оптимальных значений, что можно объяснить незначительным временем работы прибора для увлажнения и ионизации воздуха. Необходимо отметить, что к концу 30-минутного сеанса аэроионизации количество положительно заряженных аэроионов не изменилось, несмотря на то, что в помещении во время сеанса находилось 5 человек.
Таблица 1
Концентрации аэроионов (M + m, ион/см3 , p- отличия достоверны по отношению к замерам в аудитории, р* - отличия достоверны по сравнению с уровнем до начала тренировки, p** - по сравнению с уровнем до сеанса аэроионизации)
|
Место измерения |
Отрицательной полярности |
Положительной полярности |
|
Пустое помещение после проветривания |
453,67 + 26,98 |
438,45 + 40,29 |
|
Помещение после 30-минутного сеанса аэроионизации |
1029,83 + 30,92 +127%, p**<0,05 |
429,68 + 16,83 -2%, p**>0,1 |
|
Зал борьбы до тренировки, пустой после проветривания |
390,37 + 32,81 -14%, p>0,1 |
405,61 + 27,63 -7%, p>0,1 |
|
Зал борьбы после тренировки |
288,87 + 30,23 -26%, p*<0,05 |
644, 91 + 32,71 +59%, p*<0,05 |
|
Минимально допустимые |
600 |
400 |
|
Максимально допустимые |
50000 |
50000 |
|
Оптимальные |
3000 - 5000 |
1500 -3000 |
Изменения уровня аэроионизации воздуха в спортзале к концу тренировки способствовали достоверному ухудшению таких профессионально значимых для дзюдоистов показателей функционального состояния, как параметры простой и сложной зрительно-моторной реакции в контрольной группе (таблицы 2, 3).
Таблица 2
Результаты оценивания параметров простой зрительно-моторной реакции на аппарате «Психофизиолог» (M + m, p- отличия достоверны по отношению к результатам в контрольной группе, р* - отличия достоверны по сравнению с уровнем до начала тренировки)
|
Показатель |
Группа контрольная |
Группа экспериментальная (с использованием аэроионизации) |
|
Перед началом тренировки |
||
|
Среднее время ПЗМР, мс |
203,16 + 11,29 |
164,56 + 19,96 -19%, p<0,05 |
|
Общее заключение, выданное прибором |
Средний уровень активации ЦНС. Быстродействие среднее при стабильности реакций выше средних значений |
В условиях спокойной деятельности и при выполнении простых заданий уровень активации ЦНС высокий. Быстродействие высокое, при средней стабильности реакций. Уровень функциональных возможностей ЦНС высокий. |
|
После окончания тренировки |
||
|
Среднее время ПЗМР, мс |
289,46 +20,54 +42%, p*<0,05 |
|
|
Общее заключение, выданное прибором |
Уровень активации ЦНС низкий. Характерны замедленные реакции при средних значениях стабильности. Преобладание процессов торможения, значительная инертность нервных процессов. Низкие функциональные возможности ЦНС. |
Средний уровень активации ЦНС. Быстродействие среднее при стабильности реакций выше средних значений |
Таблица 3
Результаты оценки параметров сложной зрительно-моторной реакции на аппарате «Психофизиолог» (M + m, p - отличия достоверны по отношению к результатам в контрольной группе, р* - отличия достоверны по сравнению с уровнем до начала тренировки)
|
Показатель |
Группа контрольная |
Группа экспериментальная (с использованием аэроионизации) |
|
Перед началом тренировки |
||
|
Среднее время СЗМР, мс |
386,83 + 42,57 |
309,28 + 10,64 -25%, p<0,05 |
|
Число пропущенных стимулов |
2,75 + 0,39 |
1,25 + 0,07 |
|
Число упреждающих реакций |
2,58 + 0,16 |
1,75 + 0,09 |
|
Число неправильных реакций (перепутал ответ на зеленый и красный цвет) |
1,75 + 0,07 |
0,90 |
|
Общее заключение, выданное прибором |
При низком качестве выполнения теста скорость реакций выше средних значений. Установка на быстродействие в ущерб качеству |
Качество выполнения теста высокое при скорости реакций выше средних значений. Установка на безошибочность при оптимальном быстродействии. |
|
После окончания тренировки |
||
|
Среднее время СЗМР, мс |
502,88 + 29,05 +30%, p*<0,05 |
374,22 + 12,77 +21%, p<0,05 |
|
Число пропущенных стимулов |
3,95 + 0,03 |
2,46 + 0,17 |
|
Число упреждающих реакций |
4,18 + 0,08 |
1,92 + 0,12 |
|
Число неправильных реакций (перепутал ответ на зеленый и красный цвет) |
4,75 + 0,11 |
2,64 + 0,09 |
|
Общее заключение, выданное прибором |
Уровень активации ЦНС низкий. Характерны замедленные реакции при их нестабильности. Преобладание процессов торможения, значительная инертность нервных процессов. |
При низком качестве выполнения теста скорость реакций выше средних значений. Установка на быстродействие в ущерб качеству. |
Как видно из результатов, представленных в таблицах 2 и 3, при ухудшении аэроионного режима в спортзале к концу тренировки наблюдалось достоверное удлинение (на 42 % и 30 %) времени простой и сложной зрительно-моторной реакции (то есть произошло удлинение латентного периода, что свидетельствует об ухудшении реакции ЦНС на внешние стимулы и, следовательно, об ухудшении быстроты реакции спортсмена на действия противника и изменение обстановки). Кроме того, увеличилось количество ошибочных действий, что свидетельствует об ухудшении координации движений, снижении работоспособности и ухудшении способности к принятию решений и об ухудшении внимания).
Если сравнить результаты измерения среднего времени ПЗМР и СЗМР в контрольной и экспериментальной группах перед началом тренировки, то становится понятно, что 30-минутный сеанс аэроионизации способствовал незначительному, но достоверному (на 19 % и 25 %) улучшению данных показателей в экспериментальной группе. В экспериментальной группе борцов после 2-х-часового нахождения в зале борьбы, где проходила тренировка, ухудшение показателя среднего времени ПЗМР и СЗМР было менее выраженным, чем в контрольной группе (при меньшем количестве ошибочных действий), что свидетельствует в пользу применения сеансов искусственной аэроионизации воздушной среды с целью улучшения работоспособности и профессионально значимых качеств спортсменов.
Выводы. На основании полученных результатов можно заключить, что в спортзалах имеется недостаточный уровень аэроионизации воздушной среды, причем количество аэроионов в процессе тренировочных занятий в спортзале изменяется так, что полезных для здоровья отрицательно заряженных ионов становится меньше, а опасных для здоровья положительно заряженных ионов больше. Негативные сдвиги в аэроионном составе воздуха в помещении спортзала приводит к достоверному ухудшению параметров простой и сложной зрительно-моторной реакции, используемых для оценивания таких профессионально значимых для дзюдоистов качеств, как быстрота реакции, работоспособность, внимание, координация движений и способность быстро принимать решение в стрессорных ситуациях. Использование искусственной аэроионизации препятствует ухудшению всех исследованных параметров даже при нахождении в спортзале со сдвигом аэроионного режима в сторону от оптимальных и допустимых значений.
Оборудование системами аэроионизации воздуха спортивных залов способствует сохранению их здоровья и улучшению профессионально значимых показателей функционального состояния, причем при выборе приборов для аэроионизации воздуха необходимо учитывать их мощность и ее соответствие площади помещения, а также продолжительность использования, поскольку избыток (выше максимально допустимых значений) отрицательно заряженных аэроионов также опасен, как и избыток положительных аэроионов.
Рецензенты:
Почекаева Е.И., д.м.н., профессор кафедры охраны здоровья человека и безопасности жизнедеятельности Академии физической культуры и спорта Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону.
Черноситов А.В., д.б.н., профессор кафедры охраны здоровья человека и безопасности жизнедеятельности Академии физической культуры и спорта Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону.