CC BY
143
КРИТЕРИИ И МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКОЙ СПОРТСМЕНОВ
В ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИДАХ СПОРТА
Е.А. ШИРКОВЕЦ, ФГБУ ФНЦ ВНИИФК; А.Ю. ТИТЛОВ, С.М. ЛУНЬКОВ, Московский государственный областной социально-гуманитарный институт
Аннотация
В статье представлены обобщенные критерии и факторы, которые определяют работоспособность спортсменов высокой квалификации, специализирующихся в циклических видах спорта.
Рассматриваются также величина и распределение ряда биоэнергетических показателей, информативных для оценки напряженной мышечной деятельности, и соотношение параметров, влияющих на проявление специальной работоспособности в условиях соревнований. Сравнение вариаций концентрации лактата, лактатдегидрогеназы и креатинфосфокиназы отображает динамику функциональных систем организма на соревновательную деятельность спортсменов.
Ключевые слова: тренировочный процесс, спорт высших достижений, факторы физической
работоспособности.
Abstract
In article the generalized criteria and factors which determine serviceability of sportsmen of the high qualification specializing in cyclic kinds of sports are submitted. The size and distribution of some biopower parameters, informative for an estimation of intense muscular activity, and a parity of the parameters influencing display of special serviceability in conditions of competitions are examined also. Comparison of variations of concentration lactate, lactate dehydrogenase and creatinkinase displays changes of functional systems of an organism on competitive activity of athletes.
Key words: training process, sports of the supreme achievements, factors of physical serviceability.
Сложность управления спортивной подготовкой в спорте высших достижений обусловлена конкурентными взаимоотношениями физических нагрузок с различным тренирующим воздействием, а также вероятностным характером эффектов воздействия на организм при реализации программ подготовки [1, 2]. Выбор оптимального решения при управлении подготовкой спортсменов осуществляется путем выявления динамики критериев эффективности работы и последующей коррекции нагрузок. Эффективное управление включает выбор цели, программу тренирующих воздействий, создание адекватной информационной оболочки для оперативного управления и корректировки при отклонениях от намеченной цели. Напряженная мышечная деятельность в спорте высших достижений сопровождается сложными взаимодействиями функциональных систем на всех структурных уровнях. Для эффективного управления данными процессами применяется метод многошаговых решений с исследованием операций при изменениях состояния спортсмена [4]. При этом решаются следующие задачи:
1) планирование тренирующих воздействий от микроцикла до макроцикла как для команды, так и для отдельных групп спортсменов;
2) организация и координация функционирования отдельных звеньев данной системы;
3) оперативная разработка корректирующих воздействий при расхождении планируемых результатов с реальными.
Программно-целевой подход является действенным механизмом управления тренировочным процессом
в спорте [2]. Он предусматривает предварительное исследование предмета, разработку оптимальных способов достижения промежуточных целей, выбор величины и характера корректирующих воздействий при отклонениях от цели. Ключевым моментом управления процессом подготовки спортсменов в спорте высших достижений является эффективная диагностика состояний, от которой зависит корректировка промежуточных целей и средств воздействия на спортсмена. Взаимодействие системы управления и системы информации подразумевает соблюдение трех правил: система информации - это базис для системы управления; решение частных задач основано на комплексном анализе получаемой информации; анализ данных о текущем состоянии спортсмена определяет характер дальнейших тренирующих воздействий.
Факторами, которые в наибольшей мере обеспечивают прирост спортивных результатов в циклических видах спорта, являются следующие.
В соревновательной деятельности наиболее важным фактором является уровень специальной выносливости, который обеспечивает сохранение скорости на стационарных участках дистанции, и особенно на финишном отрезке [3]. При анализе факторов, влияющих на выносливость, выявлена основная роль эффективности транспорта кислорода и его утилизации мышечной тканью, а треть влияний объясняется комбинацией морфологических факторов [7-11]. В специальной подготовке квалифицированных спортсменов одним из основных факторов результативности является раз-
витие специфических силовых качеств. Такая тренировка осуществляется параллельно с совершенствованием техники выполнения движений, специфичных для каждого вида спорта [5, 6].
В данной работе по результатам тестирования, как в стандартных лабораторных условиях, так и реальных условиях спортивной деятельности, представлены величина и распределение ряда биоэнергетических показателей, характерных для напряженной мышечной деятельности. Очевидно, что значимость этих параметров меняется в зависимости от уровня функциональных возможностей. По результатам тестирования спортсменов высокой квалификации было выявлено три основных фактора, которые в наибольшей мере определяют спортивную результативность. В первом факторе наибольший вес у параметров мощности биоэнергетических источников, причем по мере роста спортивного мастерства возрастает значимость показателей анаэробной производительности. Во втором факторе наибольшую информативность приобретают показатели, связанные со скоростью восстановления после напряженной физической работы. Она возрастает по мере увеличения спортивной квалификации испытуемых. В третьем факторе суммировались показатели, отражающие экономичность и слаженность работы систем организма. Сопоставление результатов серии факторных анализов выявило, что структура работоспособности закономерно изменяется по мере роста спортивного стажа и исчерпания адаптационных резервов [4].
Практика биохимического контроля в спорте высших достижений показала ценность комплексного определения таких критериев напряженности работы, как концентрация лактата в крови, а также ферментов анаэробного метаболизма, представленных изоферментами лактатде-гидрогеназы [8, 12]. Определение их содержания в крови выполнялось как в процессе повседневных тренировок, так и на крупнейших соревнованиях вплоть до Олимпийских игр, что делает уникальными данные, полученные в различных условиях спортивной деятельности.
На приведенных ниже рисунках дано сравнение вариаций концентрации лактата, лактатдегидрогеназы и креатинфосфокиназы, которые были определены при анализе соревновательных упражнений различной длительности. Динамика перечисленных показателей в соответствующих диапазонах времени работы отображает особенности реакции организма на максимальные по интенсивности нагрузки. На диаграммах показаны средние значения, границы вариаций исследуемых показателей в пределах 25-75%, а также разброс оцениваемых данных. Исключительная напряженность соревновательной деятельности приводит к предельной мобилизации энергетических систем (рис. 1-3). Такой уровень метаболизма субстратов энергетического обеспечения сопровождается наибольшими изменениями в ферментативной сфере, которая влияет как на скорость реакций, так и на регуляцию взаимодействующих звеньев энергообеспечения.
На графиках (рис. 1) приведены показатели креатин-фосфокиназы (КФК), полученные в соревновательных
условиях. Особая роль креатинфосфатного механизма определяется тем, что при значительной мышечной активности он выполняет одновременно как энергодаю-щие, так и энерготранспортные функции. Если судить по динамике средних величин, то здесь наблюдается некоторая тенденция к возрастанию показателя с увеличением длины дистанции. Однако индивидуальный разброс показателей на каждой дистанции весьма велик, в связи с чем трудно судить об общей закономерности динамики этого параметра.
Box Plot (Spreadsheet in Woorkbookl 4v*6c)
10-20 с 1,5-2 мин
40-60 с 3-4 мин
□ Медиана I—I 25-75 % Ш Диапазон вариаций
Рис. 1. Показатели концентрации КФК на соревновательных дистанциях различной длины в циклических видах спорта с продолжительностью работы от 20 с до 3 мин. По абсциссе - продолжительность соревновательного упражнения, по ординате - концентрация КФК (ед./л)
Очевидно, содержание КФК в большей степени отражает индивидуальную реакцию на нагрузку. Поскольку элиминация КФК из мышц в сосудистое русло являет собою довольно длительный процесс, то динамика его концентрации может интегрально отражать отставленный эффект выполненной мышечной работы.
Поскольку работа в оцениваемом диапазоне дистанций в наибольшей степени обеспечивается за счет анаэробных процессов, то в видах спорта на выносливость особый интерес представляет анализ изофермента лактатдегидрогеназы (ЛДГ-п), активирующий процесс трансформации пирувата в лактат. Прирост концентрации данного параметра в «острой» фазе мышечной деятельности позволяет судить об интенсивности вовлечения в работу мышечных волокон быстрого типа, а также о степени нагрузочности в целом всей мышечной системы (рис. 2).
Графики (рис. 2) показывают, что концентрация ЛДГ-п на финише соревновательных дистанций значительно превышает средние физиологические нормы, характеризующие обычную мышечную деятельность (150-200 ед.). По этому показателю наиболее высокие значения выявлены на коротких дистанциях (до 700 ед.), где спортсмены развивают наивысшую мощность работы. В целом же показатели ферментативной активности
С*)
Теория и методика спорта высших достижений
варьировали от 250 до 700 ед., что говорит об исключительно широких индивидуальных различиях параметра в сходных условиях деятельности. С увеличением длины дистанции активность ЛДГ-п, если судить по средним значениям, несколько снижается, однако индивидуальные различия и здесь чрезвычайно велики, у разных спортсменов они колебались в диапазоне от 280 до 520 ед./л.
Box Plot (Spreadsheet In Woorkbookl 4v*6c)
10-20 с 1,5-2 мин
40-60 с 3-4 мин
□ Медиана Г~1 25-75% ЩИ Диапазон вариаций
Рис. 2. Показатели концентрации ЛДГ-п на соревновательных дистанциях различной длины в циклических видах спорта.
По абсциссе - продолжительность соревновательного упражнения, по ординате - концентрация ЛДГ-п (ед./л)
На рис. 3 даны показатели концентрации лактата в крови на соревновательных дистанциях различной длины. На спринтерских соревновательных дистанциях концентрация лактата может достигать 15 ммоль/л, а в диапазоне 25-75% от общего числа испытуемых уровень лактата варьирует в пределах 12-14 ммоль/л при работе с максимальной интенсивностью.
Box Plot (Spreadsheet In Woorkbookl 4v*6c)
10-20 с 1,5-2 мин
40-60 с 3-4 мин
Медиана I—I 25-75 % ЦП Диапазон вариаций
Рис. 3. Показатели концентрации лактата на соревновательных дистанциях различной длины в циклических видах спорта. По абсциссе - продолжительность соревновательного упражнения, по ординате - концентрация лактата (ммоль/л)
Наиболее высокие показатели лактата замерены при предельной по мощности работы в диапазоне времени от 1 до 3 мин. Здесь средние значения достигали 16,5-18,5 ммоль/л, а у отдельных спортсменов они превышали 22,0 ммоль/л. Следует отметить, что интенсивное образование лактата в условиях максимальной мышечной активности происходит не из-за нехватки кислорода, а вследствие специфической реакции пирувата и НАДН с лактатдеги-дрогеназой независимо от величины О2-прихода [6, 8, 12].
На рис. 4 сопоставлена динамика нагрузок в макроцикле подготовки спортсменов высшей квалификации
□ 1 □ 2 □ 3
Дистанция плавания (м)
Рис. 4. Динамика нагрузок разных зон интенсивности (от 1-й до 4-й) в макроцикле подготовки спортсменов
(вверху) и характерные показатели варьирования лактата (внизу) при соревновательной деятельности с различной продолжительностью работы (от 20 с до 30 мин)
С*)
(графики вверху) и варьирование показателей лактата, которые определяли на соревнованиях с длительностью работы от 1 до 30 мин (график внизу). При анализе динамики нагрузок отметим, что соблюдались основные принципы планирования нагрузок: во-первых, на каждом этапе подготовки накапливается такая сумма воздействий, которая необходима для перехода на новый функциональный уровень систем организма; во-вторых, акцентированные воздействия на различные функции организма не совпадают по времени.
Анализ концентрации лактата в крови на различных соревновательных дистанциях (на графике показан диапазон варьирония) позволяет проследить активизацию анаэробного гликолиза в зависимости от предельного времени работы.
Отмечается нарастание показателей в среднем от 9 до 16 ммоль/л в диапазоне дистанций с продолжительностью работы от 20 с до 2 мин. Затем следует экспоненциальное снижение показателя до 2-3 ммоль/л при работе длительностью до 30 мин.
Как было отмечено ранее, высокий уровень метаболизма сопровождается большими изменениями в ферментативной сфере, которая влияет как на скорость реакций, так и на регуляцию взаимодействующих звеньев энергообеспечения. Динамика показателя лактата, полученная в течение макроцикла подготовки для каждого спортсмена, дает возможность объективно планировать на-
правленность воздействий при подготовке спортсменов. С долей вероятности, обусловленной способом измерения энерготрат, можно заключить, что вклад анаэробных источников на спринтерских дистанциях составляет около 90% и уменьшается до 10% на стайерских дистанциях. Естественно, в доле вклада аэробной энергопродукции проявляется противоположная тенденция.
Заключение
Соотношение различных компонентов энергообеспечения в каждом конкретном случае обусловлено варьированием многих относительно независимых факторов. Сюда относится направленность тренировочного процесса, уровень специальной подготовленности, индивидуальная морфофункциональная детерминированность метаболических ответов на физические нагрузки.
Принципиальная модель построения тренировки отражает общую стратегию и принципы организации тренировочного процесса. Она обусловлена такими существенными составляющими, как общий уровень адаптационных возможностей, двигательная одаренность, физиологические и морфологические параметры. При управлении тренировочным процессом спортсменов необходим системный подход к сбору, передаче и анализу информации о состоянии спортсмена на всех этапах подготовки. Важным звеном в этой цепи является выбор надежных критериев эффективности процесса тренировки.
Литература
1. Бальсевич В.К. Перспективы развития общей теории и технологий спортивной подготовки и физического воспитания (методологический аспект) // Теория и практика физической культуры. - 1999. - № 4. - С. 21-26.
2. Верхошанский Ю.В. На пути к научной теории и методологии спортивной тренировки // Теория и практика физической культуры. - 1998. - № 2. - С. 39-42.
3. Ширковец Е.А. Биоэнергетическая характеристика соревновательной деятельности пловцов / Е.А. Ширковец, А.М. Тен // Вестник спортивной науки. - 2012. -№ 1. - С. 21-23.
4. Ширковец Е.А. Информационное обеспечение и метаболические последствия тренировки в спорте высших достижений // Материалы Международной научной конференции «Олимпизм и спортивная наука», Минск, 2006. - С. 39-44.
5. Busso T., Chatagnon M. Modeling of aerobic and anaerobic energy production in middle-distance running // Eur. J. Appl. Physiol., 97 (6). - 2006. - P. 745-754.
6. Crisafulli A., Tocco F. et. al. Effect of differences in postexercise lactate accumulation in athletes haemodynamics // Appl. Physiol. Nutr. Metab., 31 (4). - 2006. - P. 423-31.
7. Davis J., Storer T, Caiozzo V., Pham P. Lower reference limit for maximal oxygen uptake in men and women // Clin. Physiol. and Funct. Imag., 22, № 5. - 2002. - P. 332-338.
8. Korhonen M., Suominen H., Mero A. Age and sex differences in blood lactate response to sprint running in elite master athletes // Can. J. Appl. Phys., 30 (6). - 2005. -P. 647-665.
9. Matsuura R, Ogata H, Yunoki T, Arimitsu T, Yano T. Effect of blood lactate concentration and the level of oxygen uptake immediately before a cycling sprint on neuromuscu-lar activation during repeated cycling sprints // J. Physiol. Anthropol., 25 (4). - 2006. - P. 267-73.
10. Midgley A., Mc Naughton L, Wilkinson M. The relationship between the lactate turn point and the time at VO2max during a constant velocity run to exhaustion // Int. J. Sports Med., 27 (4). - 2006. - P. 278-282.
11. Scott C.B. Contribution of blood lactates to the energy expenditure of weight training // J. Strength Cond. Res., 20 (2). - 2006. - P. 404-411.
12. Skof B, Strojnik V. Neuro-muscular fatigue and recovery dynamics following anaerobic interval workload // Int. J. Sports Med., 27 (3). - 2006. - P. 220-225.
References
1. Balsevich V.K. Prospects of development of the general theory and technologies of sports preparation and physical training (methodological aspect) // Teoriya i praktika fizicheskoj kultury. - 1999. - № 4. - P. 21-26.
2. Verkhoshansky Yu.V. On a way to the scientific theory and methodology of sports training // Teoriya i praktika fizicheskoj kultury. - 1998. - № 2. - P. 39-42.
3. Shirkovets E.A. Biopower characteristic of competitive activity of swimmers / E.A. Shirkovets, A.M. Ten // Vestnik sportivnoj nauki. - 2012. - № 1. - P. 21-23.
4. Shirkovets E.A. Information support and metabolic consequences of training in an elite sport // Materialy Mezh-dunarodnoj nauchnoj konferencii "Olympism i sportivnaya nauka", Minsk, 2006. - P. 39-44.
5. Busso T, Chatagnon M. Modeling of aerobic and anaerobic energy production in middle-distance running // Eur. J. Appl. Physiol., 97 (6). - 2006. - P. 745-754.
6. Crisafulli A, Tocco F. et. al. Effect of differences in postexercise lactate accumulation in athletes haemodynamics // Appl. Physiol. Nutr. Metab., 31 (4). - 2006. - P. 423-31.
7. Davis J., Storer T, Caiozzo V., Pham P. Lower reference limit for maximal oxygen uptake in men and wo-
men // Clin. Physiol. and Funct. Imag., 22, № 5. - 2002. -P. 332-338.
8. Korhonen M., Suominen H., Mero A. Age and sex differences in blood lactate response to sprint running in elite master athletes // Can. J. Appl. Phys., 30 (6). - 2005. -P. 647-665.
9. Matsuura R, Ogata H, Yunoki T, Arimitsu T, Yano T. Effect of blood lactate concentration and the level of oxygen uptake immediately before a cycling sprint on neuromuscu-lar activation during repeated cycling sprints // J. Physiol. Anthropol., 25 (4). - 2006. - P. 267-73.
10. Midgley A., Mc Naughton L, Wilkinson M. The relationship between the lactate turn point and the time at VO2max during a constant velocity run to exhaustion // Int. J. Sports Med., 27 (4). - 2006. - P. 278-282.
11. Scott C.B. Contribution of blood lactates to the energy expenditure of weight training // J. Strength Cond. Res., 20 (2). - 2006. - P. 404-411.
12. Skof B, Strojnik V. Neuro-muscular fatigue and recovery dynamics following anaerobic interval workload // Int. J. Sports Med., 27 (3). - 2006. - P. 220-225.
