CC BY
208
ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА СПОРТА ВЫСШИХ ДОСТИЖЕНИИ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
И СПОРТИВНЫЙ результат у элитных лыжниц-гонщиц
А.А. ГРУШИН, А.Г. БАТАЛОВ, В.Д. СОНЬКИН, Российский государственный университет физической культуры,
спорта, молодежи и туризма
Аннотация
Проанализированы результаты ежегодных лабораторных тестов элитных лыжниц-гонщиц, составлявших сборную команду СССР/РФ в 1984-1998 гг, а также многолетняя динамика спортивной результативности команды. Показано, что функциональные показатели аэробной производительности (МПК и АнП) адекватно характеризуют работоспособность спортсменок в лабораторном тесте, однако недостаточно надежны для прогноза командного спортивного результата. Для более точной оценки необходимо учитывать уровень анаэробных возможностей -максимально достижимую в ходе лабораторного тестирования концентрацию лактата в крови спортсменок. На спортивный успех команды положительно влияет увеличение в годичном объеме доли тренировочных нагрузок, имеющих смешанную аэробно-анаэробную направленность.
Ключевые слова: элитные спортсменки, лыжные гонки, аэробные возможности, анаэробные возможности, многолетнее наблюдение, лабораторное тестирование, спортивная результативность команды.
Abstract
Results of annual laboratory tests of the elite female ski racers from national team of the USSR/the Russian Federation in 1984-1998, and also long-term dynamics of sports productivity of team are analyzed. It is shown that functional indicators of aerobic productivity (VO2max AnT) adequately characterize athlete efficiency in the laboratory test, but are however insufficiently reliable for the forecast of command sports result.
For more exact assessment it is necessary to consider level of anaerobic opportunities - the most achievable during laboratory testing concentration of a lactate in blood of female athletes. The sports success of team is influenced positively by increase in the year volume of a share of the training loadings having the mixed aerobic and anaerobic focus.
Key words: elite female athletes, skiing, aerobic capacity, anaerobic capacity, long-term control, laboratory testing, team sports performance.
Введение
Традиционно считается, что прогнозировать спортивный результат в циклических видах спорта, особенно таких, как лыжные гонки, наиболее надежно на основе результатов лабораторного тестирования аэробной производительности [1, 2, 3, 6], а важнейшими показателями являются максимальное потребление кислорода (МПК) и величина анаэробного порога (АнП), которая может быть представлена в различных формах. Между тем в последние годы накапливаются данные о том, что большое значение для адекватного прогноза имеют анаэробные возможности спортсмена [4, 5]. Это связано, с одной стороны, с наблюдающимся в практике крупнейших состязаний уменьшением длины соревновательных дистанций (в целях повышения зрелищности) и, как
следствие, с повышением интенсивности соревновательных нагрузок, а с другой - с осознанием того факта, что одних аэробных механизмов недостаточно для обеспечения неравномерных потребностей организма в энергии, особенно в условиях бега по пересеченной местности с большим количеством подъемов и спусков [5]. Между тем практика периодического тестирования спортсменов для оценки их функциональной готовности к соревнованиям по-прежнему ориентирована почти исключительно на оценку аэробных возможностей. Мы предположили, что такой ограниченный подход не является правильным и должен быть пересмотрен.
Российская женская сборная команда по лыжным гонкам в течение длительного периода - с 1983 по 1998 г. - тренировалась под руководством стабильного
ФНЦ ВНИИФК
4
Теория и методика спорта высших достижений
тренерского коллектива, который возглавлял А.А. Грушин, что обеспечивало методологическое единство и стабильность приемов организации тренировочного процесса. За эти годы были достигнуты наиболее высокие результаты в истории национальной сборной (табл. 1).
Ежегодно 1-2 раза в год члены команды проходили стандартное тестирование в лаборатории ВНИИФК в тесте ступенчато повышающейся мощности до отказа, в ходе которого определяли МПК, АП и другие показатели работоспособности. Результаты этих тестирований стали предметом нашего анализа в данном сообщении.
Методы исследования
В анализ включены результаты всех лабораторных тестирований членов сборной команды СССР/РФ по лыжным гонкам, выполненных в лаборатории ВНИИФК на лыжном тредбане, с апреля 1984 по сентябрь 1993 г. включительно. Общее количество тестирований - 20. Состав сборной команды за это время несколько менялся, однако ее ядро оставалось неизменным (не менее чем на 80%), что позволяет рассматривать средние результаты по каждому тестированию как некую устойчивую характеристику «усредненного элитного спортсмена».
В процессе тестирования регистрировали следующие показатели, соответствующие моменту отказа от продолжения работы:
- максимальное потребление кислорода (МПК, л/мин и мл/мин/кг);
- максимальную вентиляцию легких (МВЛ, л/мин);
- максимальную частоту сокращений сердца (^ЧС^макс уд./мин);
- дыхательный коэффициент (ДК, отн. ед.);
- коэффициент использования кислорода (КИО2, отн. ед.);
- кислородный пульс (КП, мл/уд.);
- концентрацию молочной кислоты в периферической крови (лактат, мМ/л).
По динамике газообмена и лактата в процессе работы определяли аэробный и анаэробный пороги, их величины выражали в процентах от МПК или ЧССмакс.
Анализ проводился в двух направлениях. В первом случае выявляли взаимосвязи между персональными функциональными показателями, зарегистрированными в ходе лабораторного теста, и объемом выполненной в этом тесте работы. Во втором случае сопоставляли усредненные данные ряда показателей по сборной команде СССР/РФ в целом (21 чел.) со спортивной успешностью выступления в том сезоне, к которому относилось данное лабораторное тестирование.
Для характеристики успешности выступлений команды (УВК) на основе результативности выступлений на крупнейших в сезоне международных состязаниях рассчитывали суммарное количество очков, набранное членами команды в чемпионатах мира и зимних Олимпийских играх и выраженное в процентах от потенциального максимума (табл.1). В таблице отсутствуют данные по тем годам, когда ни Олимпийские игры, ни чемпионаты мира не проводились (1986, 1990, 1996).
Все процедуры статистических расчетов осуществлялись по стандартным алгоритмам в среде Windows с помощью компьютерной программы MS Excel.
Таблица 1
Результативность выступлений женской сборной команды страны на зимних Олимпийских играх (ЗОИ) и чемпионатах мира (ЧМ) в период с 1984 по 1998 г. (в порядке успешности выступления команды)
№ п/п Год Ранг соревнования Я О Командное место Соревновательная дисциплина, занятое место
1. 1995 ЧМ, Канада 60,00 1 5 км = 1 м.; 2 м.; 4 м. 10 км = 1 м.; 2 м.; 3 м. 15 км = 1 м.; 2 м.; 5 м.; 6 м. 30 км = 1 м.; 4 м.;5 м.; 6 м. Эстафета = 1 м.
2. 1997 ЧМ, Норвегия 59,09 1 5 км = 1 м.; 3 м.; 4 м.; 5 м. 10 км = 1 м.; 3 м.; 5 м.; 6 м. 15 км = 1 м.; 4 м.; 5 м.; 6 м. 30 км = 1 м.; 4 м.; 6 м. Эстафета = 1 м.
3. 1988 ЗОИ, Канада 55,68 1 5 км = 2 м.; 3 м. 10 км = 1 м.; 2 м.; 4 м.; 5 м. 20 км = 1 м.; 2 м.; 3 м. Эстафета = 1 м.
4. 1998 ЗОИ, Япония 51,81 1 5 км = 1 м.; 4 м.; 5 м. 10 км = 1 м.; 2 м. 15 км = 1 м.; 2 м. 30 км = 1 м.; 3 м.; 5 м. Эстафета = 1 м.
ФНЦ ВНИИФК
Теория и методика спорта высших достижений
5
Окончание табл. 1
№ п/п Год Ранг соревнования Очки, % Командное место Соревновательная дисциплина, занятое место
5. 1992 ЗОИ, Франция 48,18 1 5 км = 2 м.; 3 м.; 6 м. 10 км = 1 м.; 3 м. 15 км = 1 м.; 3 м.; 4 м. 30 км = 2 м.; 3 м.; 5 м. Эстафета = 1 м.
6. 1993 ЧМ, Швеция 44,54 1 5 км = 1 м.; 2 м.; 4 м. 10 км = 2 м.; 3 м.; 6 м. 15 км = 1 м.; 4 м. 30 км = 3 м.; 4 м. Эстафета = 1 м.
7. 1989 ЧМ, Финляндия 44,31 2 5 км = 4 м.; 5 м.; 6 м. 10 км = 1 м.; 3 м.; 5 м. 15 км = 4 м. 30 км = 1 м.; 2 м. Эстафета = 2 м.
8. 1994 ЗОИ, Норвегия 38,18 1 5 км = 1 м.; 6 м. 10 км = 1 м.; 4 м.; 5 м. 15 км = 2 м.; 3 м.; 5 м.; 6 м. 30 км = 5 м.; 6 м. Эстафета = 1 м.
9. 1991 ЧМ, Финляндия 38,18 1 5 км = 4 м. 10 км = 1 м.; 3 м. 15 км = 1 м. 30 км = 1 м.; 2 м.; 5 м. Эстафета = 1 м.
10. 1987 ЧМ, ФРГ 30,68 3 5 км = 2 м.; 4 м. 10 км = 4 м. 20 км = 2 м.; 3 м. Эстафета = 1 м.
11. 1985 ЧМ, Австрия 13,63 3 10 км = 4 м. 20 км = 5 м. Эстафета = 1 м.
Количество занятых мест
1 м. 2 м. 3 м. 4 м. 5 м. 6 м.
Олимпийские зимние игры 14 8 8 4 7 5
Чемпионаты мира 21 10 8 13 9 12
Примечание. Таблица начисления очков с 1-го по 6-е места: 1 - 7 очков; 2 - 5 очков; 3 - 4 очка; 4 - 3 очка; 5 - 2 очка; 6 - 1 очко. Всего на каждой из дистанций разыгрывались 22 очка.
Результаты и обсуждение
1. Взаимосвязь функциональных показателей с работоспособностью в лабораторном тесте на тредбане
На рис. 1 представлены индивидуальные данные всех членов команды по трем функциональным показателям, причем на оси абсцисс отложены номера испытуемых в порядке убывания их результата (времени и объема
выполненной в тесте работы) на тредбане. Уже из такого сопоставления можно увидеть, что ЧСС в момент отказа от продолжения работы не является реальным показателем работоспособности, как и достигнутая наивысшая легочная вентиляция (МВЛ). В то же время относительная величина МПК демонстрирует тенденцию снижения по мере падения работоспособности.
<&
ФНЦ ВНИИФК
6
Теория и методика спорта высших достижений
мвл -ж- чсс -ж- мпк/кг
80
75
70
65
60
55
50
Рис. 1. Разнообразие индивидуальных показателей результатов лабораторного тестирования. По оси абсцисс - порядковые номера отдельных испытуемых, ранжированных в порядке убывания объема выполненной работы в ходе предельного лабораторного теста.
По оси ординат - функциональные показатели, наивысшие значения которых зарегистрированы в тесте:
МВЛ и ЧСС (левая ось); МПК/кг (правая ось)
Для выявления взаимосвязей между функциональными показателями, полученными в ходе лабораторных тестов, и уровнем специальной работоспособности спортсменок был проведен корреляционный анализ (рис. 2). По оси абсцисс на графиках здесь отложено время (с) удержания нагрузки на тредбане, которое характеризует работоспособность лыжниц. По оси ординат - различные функциональные показатели. Как видно из рис. 2, А, максимальная вентиляция легких не зависит от уровня работоспособности (г = 0,03), тогда как относительная величина МПК положительно коррелирует с эргометрическими результатами лабораторного теста (г = 0,43).
Сходные положительные корреляционные связи большей или меньшей силы мы выявили и с другими функциональными показателями - кислородным пульсом и коэффициентом использования кислорода (рис. 2, Б); дыхательным коэффициентом и концентрацией лактата после работы (рис. 2, В).
Все эти результаты не содержат новой информации и хорошо согласуются с общепринятыми представлениями о том, что использованные функциональные показатели адекватно отражают уровень работоспособности лыжников. Как правило, это служит логическим основанием для того, чтобы прогнозировать спортивный результат на основании данных лабораторных измерений.
4
R (МВЛ) = 0,03 R (МПК) = 0,43
♦ мвл
| Linear (МВЛ)
• Linear (МПК)
Б
R (КП) = 0,36 R (КИО2) = 0,49
В
R^) = 0,60 R (Лактат п/р) = 0,28
Рис. 2. Линейные аппроксимации зависимостей функциональных показателей от предельного времени
выполнения нагрузки (с) в тесте на тредбане
&»)
ФНЦ ВНИИФК
Теория и методика спорта высших достижений
7
В то же время уровень анаэробного порога, выражен- ЧССмакс), напротив, демонстрирует либо достоверную
ный в единицах потребления кислорода, либо частоты отрицательную взаимосвязь с величиной работоспособ-пульса, либо в процентах по отношению к максималь- ности, либо ее отсутствие (табл. 2). ному уровню этих функций (например, в процентах от
Таблица 2
Величина коэффициентов корреляции показателя работоспособности в тесте на тредбане (время работы до отказа) с величинами, характеризующими анаэробный порог у женщин -членов сборной СССР/РФ по лыжным гонкам
Показатель анаэробного порога Величина коэффициента корреляции Вероятность достоверности коэффициента корреляции Р, %
VO2, л/мин 0,106811 18
VO2/^, мл/мин/кг 0,054346 10
VO2%, % -0,27533 88
ЧСС, уд./мин -0,61142 95
ЧСС%, % -0,5973 95
Примечание. Выделены достоверные коэффициенты корреляции (р < 0,05).
успешных выступлений сборной в сезонах 1994/95 и 1996/97 гг. Имеющийся в нашем распоряжении материал лабораторных тестирований охватывает период с 1983 по 1994 г. За этот период лучшим по результативности был сезон 1987/88 гг. Всего в анализ были включены результаты 8 лабораторных тестов в виде средних по команде величин важнейших функциональных показателей. Эти результаты мы сопоставили с показателем успешности выступления команды (УВК), чтобы понять, насколько функциональное состояние (точнее - отдельные его показатели) могут быть информативны для прогнозирования спортивного результата.
Полученные результаты представлены на рис. 4, А, Б, В.
Как видно из представленных графиков, трудно обнаружить какие-либо связи между усредненной величиной МПК для команды, полученной в лабораторных тестах, и спортивной успешностью в данном сезоне. Наиболее высокий спортивный результат был достигнут на фоне низкого среднего уровня МПК, тогда как самые высокие величины МПК отмечаются в годы, когда команда не показывала наивысших результатов. Как следствие, мы видим слабую и недостоверную корреляционную связь между МПК и УВК.
Совершенно иная картина в другом важнейшем показателе аэробной производительности - АнП (в % от МПК). Хотя в условиях лабораторного тестирования этот показатель вел себя необычно и не показал высокой взаимосвязи с результатом теста, в данном случае он демонстрирует достаточно тесную взаимосвязь с УВК. Хотя здесь тоже нет однозначного сочетания самых высоких цифр АнП с высшими спортивными достижениями, однако в целом многолетний функциональный мониторинг подтверждает большой вес этого показателя для формирования командного результата.
Любопытно, что серьезное прогностическое значение имеет для лыжниц-гонщиц содержание лактата в крови после пробегания тестовой дистанции на тредбане
Такое «поведение» показателей анаэробного порога не является типичным и противоречит сложившимся представлениям об их высокой информативности для прогноза результатов соревновательной деятельности.
2. Взаимосвязь между результатами лабораторного тестирования и спортивным результатом лыжниц элитного уровня
Спортивная успешность команды не является чем-то постоянным - она колеблется в достаточно широких пределах, что хорошо видно из рис. 3. Достаточно длительный - 13-летний - период лонгитудинального наблюдения позволяет увидеть этот процесс как циклический с периодом колебаний 3-4 года. Механизмы такой цикличности показателя УВК могут представлять интерес как объект углубленного психолого-педагогикофизиологического исследования (рис. 3).
Успешность выступления команды, % от максимальной суммы баллов
Рис. 3. Колебания УВК женской сборной СССР/РФ по лыжным гонкам на протяжении 13 лет (1985-1998 гг.).
Примечание. На графике пропущены годы, когда не было международных соревнований высшего уровня - Олимпийских игр и чемпионатов мира: 1986, 1990,1996.
К сожалению, мы не располагаем полной информацией по функциональному состоянию членов сборной команды за все эти годы - в частности, у нас нет данных о функциональных показателях за период наиболее
ФНЦ ВНИИФК
8
Теория и методика спорта высших достижений
(рис. 4, В). Здесь отчетливо видна зависимость: чем выше командный соревновательный результат, тем выше средняя концентрация молочной кислоты в момент завершения работы в лабораторном тесте. Иными словами, способность многих членов команды терпеть накопление высоких концентраций лактата определенно и позитивно сказывается на результате всей команды в условиях реальных спортивных состязаний.
Понятно, что связь эта не может быть очень сильной - на нее оказывает влияние множество факторов. Однако наличие такой связи (г = 0,458) свидетельствует о том, что анаэробная производительность влияет на спортивный результат в лыжных гонках. Вероятно, это связано с присутствием в лыжных гонках значительного объема факторов, стимулирующих активацию анаэробного метаболизма: значительная сумма перепадов высот на дистанциях, напряженная работа на подъемах, которая может составлять более 60% времени всей соревновательной деятельности, а также большое количество ускорений на дистанции, предпринимаемых спортсменами для решения различных тактических задач, и довольно
затяжные финишные спурты. На современном этапе развития лыжных гонок эти факторы приобретают еще большее значение с появлением спринтерских дистанций, а также изменением формата гонок в программах международных соревнований.
Некоторое косвенное подтверждение такому пониманию ситуации дают данные табл. 3, где представлены корреляционные связи показателей годичных объемов тренировочных нагрузок с успешностью выступления сборной команды. Согласно этим данным, доля (%) объемов тренировочных нагрузок, составляющих 1 зону мощности с преобладанием аэробного энергообеспечения, отрицательно коррелирует с результативностью команды. Иными словами, если мы хотим получить высокий командный результат в одном из наиболее «аэробных» видов спорта - лыжных гонках, то должны включать в тренировку в течение года нагрузки анаэробного характера. Результаты, отраженные в табл. 3, свидетельствуют также о важной роли специфичности тренировочной нагрузки - корреляция УВК с объемом лыжной подготовки наиболее сильна.
Рис. 4. Взаимосвязи УВК с усредненными функциональными показателями членов женской сборной команды
по лыжным гонкам
ФНЦ ВНИИФК
Теория и методика спорта высших достижений
9
Таблица 3
Корреляционные связи показателей годичных объемов тренировочных нагрузок с успешностью выступления команды.
Выделены достоверные коэффициенты корреляции
Годичный объем тренировочных нагрузок разного рода Коэффициент корреляции
I зона мощности (%) -0,74844
II зона мощности (%) 0,201916
III зона мощности (%) 0,317608
IV зона мощности (%) 0,265821
Бег, километраж -0,16865
Роллеры, километраж 0,449318
Лыжи, километраж 0,785383
Общая циклическая нагрузка, километраж 0,683927
В целом полученные результаты позволяют сделать вывод, что вопрос об оптимальной номенклатуре прогностических функциональных показателей для лыжных гонок отнюдь нельзя считать закрытым. По мере развития вида спорта существенно меняются условия проведения соревнований и, как следствие, - условия
и содержание тренировочного процесса. С учетом этих изменений необходимо непрерывно совершенствовать функциональные инструменты для анализа механизмов развития спортивной работоспособности и прогноза спортивного результата.
Литература
1. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности: учебник для студентов вузов физ. воспитания и спорта / Н.И. Волков. - Киев: Олимпийская литература,
2000. - 503 с.
2. Коц Я.М. Спортивная физиология: учебник для ин-тов физ. культуры / под общ. ред. Я.М. Коца. - М.: Физкультура и спорт, 1986. - 240 с.
3. Мартынов В.С. Комплексный контроль в лыжных видах спорта / В.С. Мартынов. - М.: Физкультура и спорт, 1991. - 171 с.
4. Попов Д.В. Финальная концентрация лактата в крови в тесте с возрастающей нагрузкой и аэроб-
ная работоспособность /Д.В. Попов, С.С. Миссина, Ю.С. Лемешева и др. // Физиология человека. - 2010. -Т. 36. - № 3. - С. 102-109.
5. Раменская Т.И. Биоэнергетическое моделирование соревновательной деятельности сильнейших лыжников-гонщиков на XVIII зимних Олимпийских играх (Нагано, 1998) / Т.И. Раменская // Теория и практика физической культуры. - 2000. - № 2. - С. 6-12.
6. Уилмор Дж.Х. Физиология спорта и двигательной активности: пер. с англ. / Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл. -Киев: Олимпийская литература, 1997. - 503 с.
References
1. Volkov N.I. Biochemistry of muscle activity: manual for sports university students. - Kiev: Olimpijskaya literatura, 2003. - 503 p.
2. Kotz Ya.M. Sports physiology: manual for sports university students. - M.: Fizkultura i sport, 1986. - 240 p.
3. Martynov V.S. Complex control in ski sports. - M.: Fizkultura i sport, 1991. - 171 p.
4. Popov D.V. et al. Final blood lactate level in tests with increasing load and aerobic working capacity // Fiziologiya cheloveka. - 2010. - V. 36. - № 3. - P. 102-109.
5. Ramenskaya T.I. Bioenergetic modeling of competition activity in elite ski racers during XVIII winter Olympics (Nagano, 1998) // Teoriya i praktika fizicheskoi kultury. -2000. - № 2. - P. 6-12.
6. Willmore J, Costill D.L. Physiology of sports and exercise. - Kiev: Olimpijskaya literatura, 1997. - 503 p.
ФНЦ ВНИИФК
