CC BY
36
УДК 796.61
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ВЕЛОСИПЕДНОМ
СПОРТЕ
Игорь Иванович Александров, кандидат биологических наук, профессор, Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина (ЛГУ им. А. С. Пушкина),
Ирина Николаевна Михайлова, кандидат педагогических наук, Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург (НГУ им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург)
Аннотация
На сегодняшний день оптимизация двигательной деятельности человека стала одной из актуальных прикладных задач. Особенный интерес представляют исследования по проблеме оптимизации двигательной деятельности, проводимые в области физического воспитания и спорта. В настоящей работе предпринята попытка систематизировать современные представления об оптимизации двигательной деятельности человека на основании критериев оптимальности, факторах и механизмах оптимизации. Особое внимание уделено экономизации двигательной деятельности, что связано с наибольшей распространенностью и важностью критерия экономичности по сравнению с другими критериями оптимальности. Особая роль экономичности как критерия оптимальности связана с тем, что экономизация остается необходимым условием достижения высокой результативности в подавляющем большинстве видов двигательной деятельности, в том числе, и в спортивной практике.
Ключевые слова: оптимизация двигательной деятельности, кросс-кантри, велосипедисты. DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2015.12.130.p25-29
EFFICIENCY OF THE MOTOR ACTIVITY IN CYCLING
Igor Ivanovich Alexandrov, the candidate of biological sciences, professor, The Pushkin Leningrad State University, Irina Nikolaevna Mikhaylova, the candidate of pedagogical sciences, The Lesgaft National State University of Physical Education, Sports and Health, St. Petersburg
Annotation
Nowadays the optimization of the motor activity of the person has become one of the most important applied tasks. The particular interest is given to the studies covering the issue of the optimization of motor activity, being conducted in the field of physical education and sports. This article shows the attempt to systematize the current ideas upon the optimization of the motor human activity on the basis of optimality criteria, factors and mechanisms of optimization. Particular attention is paid to the economiza-tion of the motor activity that is associated with the highest prevalence and importance of this criterion profitability compared with other criteria of optimality. A special role of economization as an optimality criterion is related to the fact that the economization is a crucial prerequisite for achieving the highest performance in the vast majority of the motor activity types, including the sports practice.
Keywords: optimization of motor activity, cross-country, bicyclists.
Несомненно, успешное преодоление дистанции кросс-кантри в велосипедном спорте, связано с техническими навыками езды на велосипеде. Если исходить из того, что в основе совершенной техники передвижения на велосипеде лежит эффективность деятельности человека, то многое можно объяснить с биомеханических позиций оптимизации двигательных актов.
Биомеханика уже накопила обширный фактический материал целенаправленной двигательной деятельности. Акцент на целесообразность изучаемых процессов не только значительно повысил прикладное значение получаемых результатов, но и, как указывает П. К. Анохин [1],создал предпосылки для теоретического обоснования проблемы оптимизации двигательной деятельности.
На сегодняшний день оптимизация двигательной деятельности (ОДД) человека стала одной из актуальных прикладных задач.
Особенный интерес представляют исследования по проблеме оптимизации двигательной деятельности, проводимые в области физического воспитания и спорта. Как отмечает В.В. Кузнецов, современный спорт представляет собой уникальную модель двигательной деятельности, протекающей в зоне предельных напряжений и в наивысшей степени выявляющий природные возможности человека.
В изучении оптимизации двигательной деятельности человека и практическом применении получаемой информации различают два направления. Работы первого направления посвящены тому, что можно называть реализационной деятельностью. В рассматриваемых здесь ситуациях задача состоит в том, чтобы потенциал физических, психологических и других возможностей человека израсходовать наилучшим образом. Такого рода задачи по своей сложности находятся на грани возможностей современной науки. Но все же они на порядок проще задач второго направления, ибо решаются в едином временном срезе. Второе направление включает, например, задачи оптимизации тренировочной деятельности во всем ее многообразии - от восстановления утраченной физической работоспособности у больных и до тренировки спортсменов высокого класса. Здесь изучаемая двигательная деятельность распределена во времени, и эффект воздействия физической нагрузки на организм делится на срочный и кумулятивный - отдаленный на дни, недели и даже месяцы. Терминология рассматриваемой проблемы окончательно не установилась. В частности, Д.Д. Донской и В.М. Зациорский [2] предлагают различать эффективность и рациональность двигательной деятельности. Эффективностью называют степень соответствия избранному критерию оптимальности результатов двигательной деятельности конкретного человека. В отличие от эффективности рациональность обозначает не деятельность отдельного человека, а тот или иной способ деятельности безотносительно к личности исполнителя. Можно сказать, что рациональность - это эффективность, демонстрируемая средним человеком из данной популяции людей.
И эффективность, и рациональность - обобщающие понятия, конкретизируемые при выборе критерия оптимальности. Критерием оптимальности [2] является количественная мера, используемая для оценки степени достижения поставленной цели.
Экономичность - наиболее общий критерий оптимальности. Экономичность количественно характеризует соотношение результата деятельности и затрат на достижении этого результата. Экономичности принадлежит ведущая роль в обеспечении надежности и устойчивости функциональных живых систем в условиях ограниченного притока энергии. Это общебиологическое правило нашло отражение в принципе минимума энерготрат, согласно которому, цитируя Nubara, «Нормальное живое существо выбирает тот режим деятельности, при котором затраты энергии минимальны». «Принцип минимума» многократно подтвержден экспериментальными данными, полученными в основном при изучении циклических локомоций человека. Количественным показателем экономичности движений принято считать механическую эффективность работы, вычисляемую как отношение полезной работы к затраченной энергии [3]. Для количественной оценки экономичности чаще других используются следующие разновидности коэффициента механической эффективности: [3].
w
- общая (gross efficiency): — х 100%;
Е
- чистая (net efficiency): — х 100%;
- рабочая (work efficiency): — х 100%;
E-Eq
- дельта-экономичность (delta efficiency): — х 100%,
где: W - работа; E - энерготраты; е - затраты энергии в условиях мышечного покоя; Eq - энерготраты при холостом выполнении рабочих движений, например, при вра-
щении ненагруженных педалей велоэргометра; AW и АБ - приращение полезной работы и затраченной энергии.
Общая экономичность - наиболее простой и широко применявшийся в исследованиях показатель. Однако при ее расчетах имеет место методическая погрешность, поскольку энергетическая стоимость работы завышается на долю метаболических затрат, не связанных с работой. Относительная величина этой погрешности тем больше, чем меньше полезная работа. Поправка на метаболизм покоя (е) учитывается при подсчете коэффициента чистой экономичности. При определении рабочей экономичности, кроме того, принимается во внимание затраты на перемещение сегментов тела движущего человека. Но потенциально преимущества этих уточнений реализуются лишь при условии корректного измерения величин Е и Е0, что связано с методическими трудностями [3]. При необходимости сопоставлять результаты разных исследований наиболее корректным показателем считают дельта - экономичность.
Коэффициент экономичности (механической эффективности) работы при циклических движениях у человека колеблется в широком диапазоне и зависит от вида движений, возраста испытуемых и др. При педалировании на велоэргометре коэффициент общей экономичности не превышает 20^22%, коэффициент чистой экономичности - 25%. Наиболее высокие значения (до 30%), естественно, характерны для коэффициента рабочей экономичности [3].
По данным наших исследований, проведенных на контингенте велосипедистов, коэффициент общей экономичности составил - 22,7%, коэффициент чистой экономичности - 26,4% и коэффициент дельта-экономичности составил - 33,2%, что близко к данным других авторов.
При педалировании на велоэргометре выполняемая работа складывается из внешней и внутренней механической работы. Внешняя работа обеспечивает преодоление сопротивления на педалях. Внутренняя работа затрачивается на линейные и угловые перемещения звеньев тела. При вычислении коэффициента механической эффективности в числителе расчетной формулы используется величина внешней механической работы [3].
Точное измерение внешней механической работы сравнительно легко осуществляется лишь на велоэргометрах. Удовлетворительные результаты удается получить при подъеме по лестнице и перемещении груза, когда внешнюю механическую работу рассчитывают как произведение перемещаемой массы на высоту подъема [3].
При оценке эффективности спортивной двигательной деятельности просматривается три разновидности. Первые две из них по существу эквиваленты. Речь идет о таких широко распространенных ситуациях, когда требуется:
1. Преодолеть определенное расстояние (выполнить определенный объем работы) за кратчайшие время;
2. За определенный отрезок времени преодолеть как можно большее расстояние (выполнить как можно больший объем работы).
Оба этих показателя широко используются в оценке физических возможностей здоровых людей. В результате обследования десятков тысяч людей разного пола и возраста удалось выработать нормативы физической подготовленности.
3. Третья разновидность рассматриваемого критерия - предельное время, в течение которого человек способен передвигаться с заданной скоростью или выполнять работу с заданной интенсивностью.
Очевидно, при этом попутно определяется предельное расстояние, которое человек способен преодолеть без снижения скорости (или объем работы, выполняемый без снижения интенсивности) [2].
Результат двигательной деятельности, оцениваемый по критерию производительности, зависит не только от физических возможностей человека, но и от умения наилучшим образом распределить свои силы во времени.
Физиологические закономерности оптимизации связывают, прежде всего, с неодинаковой энергетической стоимостью физической работы различной интенсивности. Основной причиной снижения эффективности при увеличении её интенсивности считается включение в процессы энергообеспечения сравнительно малоэффективных анаэробных механизмов. Анаэробное энергообеспечение работы примерно вполовину менее эффективно по сравнению с работой, при которой энергозапрос полностью удовлетворяется окислительными процессами.
Для оценки экономичности работы предельной интенсивности, нами проведено обследование группы спортсменов-велосипедистов (п=34) в условиях лабораторной ве-лоэргометрической нагрузки. Испытуемых ориентировали выполнять предельно интенсивную работу на протяжении 6 минут. Измеряли параметры кислородного запроса (О2-запрос) работы (О2-приход, О2-долг и его фракции). На основании результатов механической работы и калориметрических затрат рассчитывали коэффициент механической эффективности работы. Как и ожидалось, значение коэффициента эффективности мышечной работы в условиях интенсивных нагрузок (27,8%) было существенно ниже показателей, полученных в условиях оптимальных режимов мышечной работы.
Из этой концепции следует, что смещение начала анаэробиоза в сторону более интенсивной нагрузки приводит к экономизации двигательной деятельности.
Поскольку конечным продуктом гликолиза является молочная кислота, о начале анаэробиоза можно судить по накоплению молочной кислоты в крови. Пороговой мощностью нагрузки считается та, при которой начинается накопление молочной кислоты в крови. Локализацию ПАНО определяют графически, а иногда определяют её по уровню нагрузки, при которой концентрация молочной кислоты достигает 4 ммоль. Другой метод основан на измерении легочной вентиляции или выделения «не метаболического» объема СО2. ПАНО локализуется в точке, где возникает нелинейность графика зависимости названых показателей от развиваемой мощности.
Высокая положительная корреляция между уровнем ПАНО и спортивными достижениями дает основание производить отбор спортсменов и прогнозировать результаты двигательной деятельности.
Следует подчеркнуть, что при рациональной тренировке уровень ПАНО постепенно повышается, следствием чего является расширение более экономичной аэробной зоны нагрузок.
Резюмируя все сказанное о механизмах оптимизации двигательной деятельности, отметим, что рассмотренные механизмы у человека действуют комплексно и взаимосвязано. Достигаемый при этом эффект наиболее ярко проявляется в процессе освоения человеком незнакомых двигательных навыков. Люди никогда не ездившие на велосипеде, педалируют на велоэргометре менее экономично, чем те, кому знаком этот вид локомо-ций [3].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей работе предпринята попытка систематизировать современные представления об оптимизации двигательной деятельности человека на основании критериев оптимальности, факторах и механизмах оптимизации. Особое внимание уделено эконо-мизации двигательной деятельности, что связано с наибольшей распространенностью и важностью критерия экономичности по сравнению с другими критериями оптимальности. Особая роль экономичности как критерия оптимальности связана с тем, что эконо-мизация остается необходимым условием достижения высокой результативности в подавляющем большинстве видов двигательной деятельности, в том числе, конечно же, и в спортивной практике.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анохин, П.К. Очерки по физиологии функциональных систем / П.К. Анохин. - М. : Медицина, 1975. - 447 с.
2. Донской, Д.Д. Биомеханика / Д.Д. Донской, В.М. Зациорский. - М. : Физкультура и спорт, 1979. - 264 с.
3. Baechle, T.R. Essentials of strength training and conditioning / T.R. Baechle, R.W. Earle. -Champaign, United States : Human Kinetics, 2008. - 640 p.
REFERENCES
1. Anokhin, P.K. (1975), Essays on the physiology of functional systems, Medicine, Moscow.
2. Donskoy, D.D. and Zatsiorsky, V.M. (1979), Biomechanics, Physical Education and Sports, Moscow.
3. Baechle, T.R. and Earle, R.W. (2008), Essentials of strength training and conditioning, Human Kinetics, Champaign, United States.
Контактная информация: MIN_60@mail.ru
Статья поступила в редакцию 26.10.2015
УДК 796:577.1
ОБЪЕКТИВИЗАЦИЯ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
СПОРТСМЕНА
Инна Юрьевна Анненко, соискатель, Эдуард Александрович Фактор, доктор биологических наук, профессор, Олеся Викторовна Шаламова, кандидат педагогических наук, Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург (НГУ им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург)
Аннотация
В статье на примере гандбола и фехтования описан метод объективной оценки функционального состояния атлета. Показано, что сочетание количественных спортивно-педагогических тестов и психофизиологических параметров с биохимическими показателями мочи и слюны позволяет надежно контролировать изменения в организме после физической нагрузки и проводить анализ работоспособности спортсменов. Полученные данные могут использоваться при решении практических задач подготовки спортсменов высокого класса.
Ключевые слова: оценка работоспособности, биохимический контроль, педагогический контроль.
DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2015.12.130.p29-33
OBJECTIFICATION OF ASSESSMENT OF THE ATHLETE FUNCTIONAL STATE Inna Yurievna Annenko, the competitor, Eduard Aleksandrovich Faktor, the doctor of biological sciences, professor, Olesya Viktorovna Shalamova, the candidate of pedagogical sciences, The Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and Health, St. Petersburg
Annotation
The article depicts the method of the objective assessment of the athlete functional condition based on the example of handball and fencing. It has been shown that the combination of the quantitative sports and pedagogical tests and psychophysiological parameters with the biochemical indicators of urine and saliva allows to control the changes in the organism reliably following the physical activity and to carry out the analysis of the athlete's efficiency. The obtained data can be used for the solution of the practical problems of the high-class athletes training.
Keywords: working capacity assessment, biochemical control, pedagogical control.
