CC BY
21ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ, БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ, МОЛЕКУЛЯРНО-КЛЕТОЧНЫЕ И ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УСПЕШНОЙ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ВИДАХ СПОРТА, РАЗВИВАЮЩИХ ВЫНОСЛИВОСТЬ
УДК/UDC 796.01:612
Информация для связи с автором: julya-74@yandex.ru
Поступила в редакцию 20.12.2014 г.
Заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор А.П. Исаев1
Кандидат биологических наук, доцент В.В. Эрлих1
Кандидат биологических наук, доцент В.В. Епишев1
Аспирантка Ю.Б. Хусаинова1
1 Южно-Уральский государственный университет (НИУ), Институт спорта, туризма и сервиса, научно-исследовательский центр спортивной науки института спорта, Челябинск
PHYSIOLOGICAL, BIOMECHANICAL, CELLULAR AND MOLECULAR, THEORETICAL AND METHODOLOGICAL FEATURES OF PLANNING OF SUCCESSFUL SPORTS ACTIVITY IN ENDURANCE SPORTS
Professor, Dr.Bol., Honoured Worker of Science A.P. Isaev1
Associate professor, Ph.D. V.V. Ehrlich1
Associate professor, Ph.D. V.V. Epishev1
Postgraduate student J.B. Khusainova1
1 South Ural State University (NIU), Institute of Sport, Tourism and Service, Scientific Research Center of Sports Science of Institute of Sport, Chelyabinsk (Russia)
Аннотация
Известно, что каждому отклонению тела от оптимального положения должно отвечать восстанавливающее усилие спортсмена. Однако в этом случае возможна суперкомпенсация, когда проекция общего центра давления (ОЦД) «проскакивает» по инерции наилучшее положение и возникает процесс балансирования. Статокинетические значения устойчивости оказывают совокупное влияние и обеспечивают дифференцирование спортсменов на группы. Индикаторами устойчивости служат температура тела и сегментов, частота сердцебиений и дыхания, сенсорные изменения, электропроводимость, колебания звеньев водного обмена (клеточного, общей и внеклеточной воды), содержание кортизола, энзим АСТ, вектор нистагма. Катехола-мины также выполняют роль антиоксидантов а ферменты обеспечивают первую линию защиты от радикалов. Возникает вопрос об индивидуализации спортивной подготовки, ускорении восстановительных процессов -проблемах, мало изученных, требующих разрешения на современном этапе развития теории адаптации и спортивной тренировки.
Ключевые слова: интеграция, эпоха, спортивная подготовка, проблемы спорта, устойчивость к гипоксии, стабилометрия, поиск технологий спортивной подготовки, варьирование нагрузки, развитие локально-региональной мышечной выносливости, компонентный состав тела, адаптация, возрастные особенности, акклиматизация.
Annotation
Integrated training, involving the rational combination of the highly efficient types of training occupies an important place in the system of training at the stages of immediate training for socially important competitions. It is known that each deviation of the body from the optimal position must result in the restoring effort of an athlete. However, supercompensation is possible in this case, when the projection of the total center of pressure "changes" inertially the best position resulting in a balancing act. Statokinetic values of balance have a cumulative effect and provide differentiation of athletes into groups. Balance indicators are temperature of the body and segments, heart rate and respiration, sensory changes, conductivity, fluctuations of water exchange units, cortisol, AST enzyme, nystagmus vector. Catecholamines also act as antioxidants and enzymes are the first in the anti-radical protection. The question arises about the individualization of sports training, speeding of recovery processes. These problems are poorly studied and need to be resolved at the present stage of development of the theory of adaptation and sports training.
Keywords: integration, era, sports training, sports challenges, resistance to hypoxia, stabilometry, search of sports training technologies, load variation, development of local-regional muscular endurance, body composition component, adaptation, age features, acclimatization.
Введение. В системе тренировок на этапах непосредственной подготовки к социально значимым соревнованиям (ЭНПС) важное место занимает интегральная подготовка, включающая рациональное сочетание видов подготовки, имеющих высокую спортивную результативность. На фоне снижения объема (на 20 %) и повышения интенсивности двигательных действий (на 5 %) на ЭНПС в системе интегральной подготовки в годичном макроцикле развитие локально-региональной мышечной выносливости (ЛРМВ) на этапах подготовительного периода составля-
ло 50 и 40 %о, на предсоревновательном этапе - 30 0%, в соревновательном периоде - 20 % [9]. Обменные процессы у пловцов из-за нахождения в водной среде протекают более активно, и в связи с этим у них наблюдались более высокие энерготраты по сравнению с таковыми у бегунов. Расход энергии у пловцов соответственно равнялся 2100 ккал, у лыжников-гонщиков - 1900, у бегунов - 1800.
Методика и организация исследования. Проводилась диагностическая оценка кровообращения со спектральным анализом данных (МАРГ 10-01 Микролюкс). Использовались:
18
http://www.teoriya.ru
№ 4 • 2015 Апрель | April
системный анализатор (АМП), стабилометр МБН, анализатор мочи, система оценки силовых способностей пловца (давление на воду), эргоспирометрия с регистрацией более 30 респираторных и 12 ЭКГ-показателей. Обследовались 15 бегунов на средние дистанции и в стипль-чезе (17-18 лет), пловцы в возрасте 16-17 лет (n=15) спортивной квалификации КМС и МС. Ключевые морфометрические характеристики у бегунов были следующими: рост - 189,32±2,12 см, масса тела -65,25±1,02 кг, индекс массы тела - 18,53±0,86 кг/м2. Мышечный компонент составил 48,96±1,62%, жировой - 8,90±0,76 %. Совокупное содержание общей воды и жира у бегунов равнялось 73,08±1,80%. У пловцов показатели соответственно были: рост - 182,63±2,32 см, масса тела - 74,25±1,36 кг индекс массы тела - 22,10±1,03 кг/м2, мышечный компонент - 50,32±1,86 %, жировой - 12,39±1,14%. Следовательно, жировая масса (ЖМ) пловцов находилась на среднем уровне (11,0-13,9 %, по данным лаборатории антропологии ВНИИФК).
Наименее изученными на современном уровне развития наук о спорте являются психофизиологические показатели (пластичность нервной системы, особенности церебрального кровотока и молекулярно-клеточные механизмы ок-сигенации и утилизации кислорода мышцами и выделения продуктов обменных процессов из организма [1, 4]. Актуальными остаются изменения морфометрических характеристик, состава тела спортсменов, статокинетической устойчивости (СКУ), обеспечивающие не только белковый синтез и энергетические возможности организма, но и биомеханику двигательных действий (ДД), начиная с основного положения спортсмена, особенностей профильной асимметрии, силоприложения, фазовости и ритмичности ДД [10]. Известно [6], что каждому отклонению тела от оптимального положения должно отвечать восстанавливающее усилие спортсмена. Однако в этом случае возможна суперкомпенсация,
когда проекция общего центра давления (ОЦД) «проскакивает» по инерции наилучшее положение и возникает процесс балансирования.
Результаты исследования и их обсуждение. В качестве примера приводим данные компьютерной стабилометрии лыжников-гонщиков высокой квалификации (см. таблицу).
Нормативные данные пробы Ромберга ^Я) по европейским стандартам составляют 217,19±20,07 % (19-30 лет).
Как следует из таблицы, повороты головы в сравнении с основной стойкой вызывают изменения средних отклонений ОЦД в плоскостях (р<0,05-0,01), скорости ОЦД. Уровень 60 % мощности в плоскостях изменялся вариативно с большими значениями при повороте головы влево. Площадь статокинезиограммы в пробах существенно различалась (р<0,01-0,001). Отношение длины эллипса к его ширине существенно разнилось лишь в сравнении с показателями в основной стойке с депривацией зрения (закрытыми глазами). Сравнение данных лыжников с контролем выявило существенные различия. У пловцов обоих полов старшей возрастной группы показатели пробы Ромберга ^Я) равнялись 250,09±22,07 %, а у бегунов составили 200,04±17,06 %. По данным И. В. Кривошей и соавт., нормативные значения QR в параллельном положении стопы составляют для мужчин и женщин в совокупности 130,02±18,38 %.
Анаэробные гликолитические показатели варьируются: кислородный пульс (КП) - 17-18 лет, КПО2 и лактат -14-22 года, МПК - 17-18 лет. Пропорционально возрасту до 15 лет идет прирост МПК с приоритетом у юношей. Что касается тотальных размеров тела, то его длина достигает околопредельных значений к 14-15 годам, а масса -к 18-19 годам. Мышечная масса достигает пиковых значений к 23 годам, а ЖМ - к 13-14 годам, и показатели варьируются в зависимости от величины БТН. При этом важен учет сенси-
Показатели компьютерной стабилометрии спортсменов при разных положениях тела
Параметр Обозн. (ед.) Основная стойка ГО Поворот головы влево Поворот головы вправо Основная стойка ГЗ Поворот головы влево ГЗ Поворот головы вправо ГЗ
Коэффициент Ромберга QR (%) 133,36+15,62
Среднеквадратическое отклонение ОЦД во фронтальной плоскости x (мм) 5,52 10,16 8,25 13,34 22,54 9,78
Среднеквадратическое отклонение ОЦД в сагиттальной плоскости y (мм) 17,39 4,68 19,97 13,73 10,60 20,75
Скорость ОЦД, мм/с V (мм/с) 9,51 11,80 13,80 18,10 18,81 20,84
Уровень 60% мощности спектра во фронтальной плоскости, Гц xf60% (Гц) 0,45 0,25 0,20 0,30 0,30 0,50
Уровень 60% мощности спектра в сагиттальной плоскости, Гц yf60% (Гц) 0,55 0,80 0,25 0,00 0,30 0,30
Площадь статокинезиограммы 90, м2 S90 (мм2) 75,50 41,82 108,11 100,69 126,25 90,15
Отношение длины эллипса к его ширине, у.е. Le-We (ед) 1,78 1,45 1,55 1,00 1,45 1,43
Отношение длины статокинезиограммы к её площади LFS90 (1/мм) 3,78 8,46 3,83 5,39 4,47 6,93
Уровень 60% мощности спектра по вертикальной составляющей xfZ% (Гц) 6,19 6,59 7,54 7,89 8,54 8,39
Показатель стабильности, % Stab (%) 92,36 94,87 91,47 93,39 91,10 92,53
Индекс устойчивости, у.е. ИУ (ед) 42,07 33,90 28,98 22,10 21,26 19,20
Динамический компонент равновесия, % ДК (ед) 57,93 66,10 71,02 77,90 78,74 80,80
Среднее положение ОЦД во фронтальной плоскости в европейской СК, мм Xe (мм) -5,16 -7,82 4,50 -3,19 -3,45 3,97
Среднее положение ОЦД в сагиттальной плоскости в европейской СК, мм Ye (мм) 28,86 23,55 20,30 25,40 19,99 15,94
№ 4 • 2015 Апрель | April
http://www.teoriya.ru
19
□
и
га у
г.
ч—
. О 0J
■ -О
с
га
^
О (U ■С
Н
тивных периодов [5]. Рост гормональной активности, миокарда, МПК, МОК, VO2 max, активной массы тела, половые различия варьируются от 18 до 32 %.
Молекулярно-клеточные показатели в процессе возрастного развития ранжированы в такой последовательности: мощность аэробных и анаэробных процессов, емкость и эффективность [3]. При нагрузке большой мощности вклад «легочной» работы в совокупные энерготраты составили 20-25 % [4]. В течение эргоспирометрической ступенчатой нагрузки (4х3 мин, мощностью 120, 180, 260 Вт и частотой педалирования 60 об/мин) уровень легочной вентиляции составил 60-80 %о от величины форсированной МВЛ. Измерение МВЛ не позволяет судить о физической работоспособности. Функциональный резерв дыхания (ФРД) достигается при максимально переносимых аэробных ДД, когда отмечается максимум потребления О2 [2].
Взяв за основу повышения эффективности подготовки спортсменов циклических видов спорта ЛРМВ в условиях пиковых и сохраняющих энергопотенциал КПС, развивающих выносливость, мы использовали факторы низкого, среднего и верхнего среднегорья [8]. Базовую основу тренировки в подготовительном периоде составили ДД ЛРМВ, выполняемые в цикле гравитационных, баллистических, физических упражнений в аэробных условиях энергообеспечения [19. Указанные ДД на общеподготовительном этапе составили 50 %о от всего объема нагрузок, а на специальноподготови-тельном - 40 0%. Остальная часть тренировочных занятий состояла из ДД циклического характера (бег, плавание, роллеры), упражнения ОФП силовой направленности, стретчинга, релаксации и др. Под воздействием нагрузок, развивающих ЛРМВ, в среднегорье у пловчих 16-17 лет произошли изменения: рост количества эритроцитов в 33,30 % случаев (n=15), высокий уровень гемоглобина в 16,67 00 случаев и низкий -в 8,33 %, средний - в 75 %; у бегуний соответственно 42,02; 30,00; 52,00; 10 %. У пловцов отмечались достоверно более высокая ЖМ и относительно высокий мышечный компонент. Суммарное количество общей воды и жира было 74,02±2,66 %.
Необходимо отметить, что новые подходы в подготовке пловцов (эффективное плавание), лыжников-гонщиков, методика позного бега в легкой атлетике позволяют обратить внимание на физиологические и биомеханические процессы, в том числе на ОДА, основную стойку, центр давления, в связи с возрастающей ролью силы отталкиваний в беге, лыжных гонках и силоприложения в плавании.
Вывод. Роль скелетно-мышечной системы, ЦНС, морфо-метрии, прорецептивной и экстрорецептивной систем в балансе основной стойки представлена в монографии. Стато-кинетические значения устойчивости оказывают совокупное влияние и обеспечивают дифференцирование спортсменов на группы. Индикаторами устойчивости служат температура тела и сегментов, частота сердцебиений и дыхания, сенсорные изменения, электропроводимость, колебания звеньев водного обмена (клеточного, общей и внеклеточной воды), содержание кортизола, энзим АСТ, вектор нистагма [7]. Кате-холамины также выполняют роль антиоксиданта, а ферменты обеспечивают первую линию защиты от радикалов. Возникает вопрос об индивидуализации спортивной подготовки, ускорении восстановительных процессов - проблемах мало изученных, требующих разрешения на современном этапе развития теории адаптации и спортивной тренировки.
Литература
1. Бехтерева Н.П. О мозге человека. Размышления о главном: монография / Н.П. Бехтерева. - СПб.: Нотабане, 1994. - 245 с.
2. Бреслав И.С. Дыхание и мышечная активность человека в спорте:
руководство для изучающих физиологию человека / И.С. Брес-
лав, Н.И. Вояков, Р.В. Тамбовцева. - М.: Советский спорт, 2013.
- 336 с.
3. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности / Н.И. Волков, Э.Н. Несси, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун. - Киев: Олимпийская литература, 2000. - 503 с.
4. Волков Н.И. Биоэнергетика напряженной мышечной деятельности человека и способы повышения работоспособности спортсменов: автореф. дис. ... докт. биол. наук / Н.И. Волков. - М.: НИ-ИВНФ, 1990. - 41 с.
5. Гужаловский А.А. Основы теории и методики физической культуры - учебник для техникумов физической культуры / А.А. Гужаловский. - М.: Физическая культура и спорт, 1986. - 215 с.
6. Донской Д.Д. Строение действия / биомеханическое обоснование строения спортивного действия и его совершенствования: учеб-метод. пособие / Д.Д. Донской. - М.: Физкультурное образование и наука, 1995. - 69 с.
7. Исаев А.П. Полифункциональная мобильность и вариабельность организма спортсменов олимпийского резерва в системе многолетней подготовки: монография / А.П. Исаев, В.В. Эрлих. - Челябинск: ЮУрГУ, 2010. - 502 с.
8. Исаев А.П. Спорт и среднегорье. Моделирование адаптивных состояний спортсменов: монография / А.П. Исаев, В.В. Эрлих. - Челябинск: ЮУрГУ, 2013. - 425 с.
9. Исаев А.П. Локально-региональная мышечная выносливость в системе подготовки адаптации бегунов и лыжников-гонщиков в условиях равнины и среднегорья: монография / А.П. Исаев, В.В. Эрлих, В.Б. Ежов. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2014. - 360 с.
10. Исаев А.П. Диагностика двигательных действий с применением компьютерной стабилографии у обследуемых, занимающихся спортивным ориентированием / А.П. Исаев, А.В. Ненашева, Э.Э. Маматов, Е.Ю. Горяева // Вестник Южно-Уральского государственного университета Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». - Т. 13. - № 2. - С. 10-15.
References
1. Bekhtereva, N.P. O mozge cheloveka. Razmyshleniya o glavnom: monografiya (On human brain. Reflections on the essentials: monograph) / N.P. Bekhtereva. - St. Petersburg: Notabane, 1994. -245 P.
2. Breslav, I.S. Dykhanie i myshechnaya aktivnost cheloveka v sporte: rukovodstvo dlya izuchayushchikh fiziologiyu cheloveka (Human breathing and muscular activity in sport: guide for those who study human physiology) / I.S. Breslav, N.I. Voyakov, R.V. Tambovtseva. -Moscow: Sovetsky sport, 2013. - 336 P.
3. Volkov, N.I. Biokhimiya myshechnoy deyateinosti (Biochemistry of muscular activity) / N.I. Volkov, E.N. Nessi, A.A. Osipenko, S.N. Korsun. - Kiev: Olimpiyskaya literatura, 2000. - 503 P.
4. Volkov, N.I. Bioenergetika napryazhennoy myshechnoy deyatel'nosti cheloveka i sposoby povysheniya rabotosposobnosti sportsmenov: avtoref. dis. ... dokt. biol. nauk (Bioenergy of human strenuous muscular activity and ways to improve athletes' performance: abstract of doctoral thesis (Biol.) / N.I. Volkov. - Moscow: NIIVNF, 1990. - 41 P.
5. Guzhalovskiy, A.A. Osnovy teorii i metodiki fizicheskoy kultury -uchebnik dlya tekhnikumov fizicheskoy kultury (Fundamentals of theory and methodology of physical education - textbook for physical education colleges) / A.A. Guzhalovskiy. - Moscow: Fizkul'tura i sport, 1986. - 215 P.
6. Donskoy, D.D. Stroenie deystviya / biomekhanicheskoe obosnovanie stroeniya sportivnogo deystviya i ego sovershenstvovaniya: ucheb-metod. posobie (Action structure / biomechanical proof of the structure of sports action and its improvement: teaching aid) / D.D. Donskoy. - Moscow: Fizkul'turnoe obrazovanie i nauka, 1995. - 69 P.
7. Isaev, A.P. Polifunktsional'naya mobil'nost i variabel'nost organizma sportsmenov olimpiyskogo rezerva v sisteme mnogoletney podgotovki: monografiya (Multifunctional mobility and variability of athletes of Olympic reserve in long-term training: monograph) / A.P. Isaev, V.V. Ehrlich. - Chelyabinsk: YuUrGU (SUSU), 2010. - 502 P.
8. Isaev, A.P. Sport i srednegor'e. Modelirovanie adaptivnyikh sostoyaniy sportsmenov: monografiya (Sport and midlands. Simulation of adaptive conditions of athletes: Monograph) / A.P. Isaev, V.V. Ehrlich.
- Chelyabinsk: YuUrGU (SUSU), 2013. - 425 P.
9. Isaev, A.P. Lokal'no-regional'naya myshechnaya vynoslivost' v sisteme podgotovki adaptatsii begunov i lyzhnikov-gonshchikov v usloviyakh ravniny i srednegor'ya: monografiya (Local-regional muscular endurance in preparation for adaptation of cross country skiers in plain and midland conditions: monograph) / A.P. Isaev, V.V. Ehrlich, V.B. Yezhov. - Chelyabinsk: Pub. center of SUSU, 2014. - 360 P.
10. Isaev, A.P. Diagnostika dvigatel'nykh deystviy s primeneniem kompyuternoy stabilografii u obsleduemykh, zanimayuschikhsya sportivnym orientirovaniem (Diagnostics of motor actions using computer stabilography in subjects engaged in orienteering) / A.P. Isaev, A.V. Nenasheva, E.E. Mamatov, E.Yu. Goryaeva // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta Series "Education, health, physical culture". - V. 13. - № 2. - P. 10-15.
http://www.teoriya.ru
№ 4 • 2015 Апрель | April
