CC BY
32соотношение показателей аэробного и анаэробного порога при тестировании квалифицированных конькобежцев
УДК/UDC 796.01:612
Поступила в редакцию 01.04.2020 г.
Кандидат педагогических наук, профессор А.Ю. Титлов1
1 Государственный социально-гуманитарный университет, Коломна, Московская область
RATIO BETWEEN AEROBIC AND ANAEROBIC THRESHOLDS IN QUALIFIED SPEEDSKATERS
PhD, Professor A.Yu. Titlov1
1 State University of Humanities and Social studies, Kolomna, Moscow Region
Информация для связи с автором: [email protected]
Аннотация
Annotation
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
Цель исследования - определить корреляционные связи величин аэробного и анаэробного порогов при расчете этих показателей различными методами.
Методика и организация исследования. Исследования проведены с участием группы квалифицированных конькобежцев, которые на протяжении многих лет специализировались в скоростном беге на коньках. Всего в исследованиях приняли участие 38 лиц мужского пола в возрасте от 20 до 26 лет, квалификация испытуемых - от кандидата в мастера спорта до мастера спорта международного класса. Проводился велоэргометрический тест со ступенчато повышающейся нагрузкой, выполняемой до отказа. Исходная мощность нагрузки составляла 750 кгм/мин (125 Вт), продолжительность работы на каждой ступени - 3 мин при частоте педалирования 60 оборотов в минуту. Мощность нагрузки на каждой ступени увеличивалась на 150 кгм/ мин (или 25 Вт). Интервалы отдыха между ступенями составляли 1 мин для забора образцов крови. Работа прекращалась при отказе от работы вследствие утомления. На каждой степени работы регистрировалась частота сердечных сокращений, забор проб крови осуществлялся из пальца для определения необходимых биохимических показателей. Результаты исследования и выводы. В ходе исследования анализировались вариации параметров аэробного и анаэробного порога, рассчитанных различными методами при тестировании квалифицированных конькобежцев. Для решения поставленной цели были систематизированы и подверглись статистической обработке результаты расчетов эргометрических данных, полученных при лабораторном тестировании спортсменов. В статье дана оценка корреляций параметров, определенных при анализе динамики мощности выполняемой работы, а также по изменению частоты сердечных сокращений. При анализе экспериментальных данных выявлено, что приблизительную оценку локализации зон аэробного и анаэробного порога можно получить при расчете динамики как эргометрических, так и пульсовых показателей. Это подтверждается достоверной корреляцией сравниваемых показателей. Данный метод определения перечисленных критериев работоспособности особенно актуален при коррекции тренировочных нагрузок конькобежцев высокой квалификации в процессе подготовки к ответственным соревнованиям.
Ключевые слова: тестирование квалифицированных конькобежцев, определение аэробного и анаэробного порога.
Objective of the study was to determine the correlation relationships between the aerobic and anaerobic threshold values in the calculation of these values by different methods.
Methods and structure of the study. Sampled for the study were a group of qualified speedskaters (from Candidate Masters of Sport to World Class Masters of Sport) with many years' experience in ice speed skating: a total of 38 male students aged 20-26 years. They were subjected to a cycle ergometer test with a stepwise increasing load to be performed to failure at the load power of 750 kg-m/min (125 W), each step taking 3 min at the constant cadence of 60 rps. The load power was increased by 150 kg-m/min (or 25 W) with each step. The rest intervals between the steps were 1 min, when the blood sampled were taken. The work was performed to failure due to the onset of fatigue. At each stage, we registered the athletes' HR and performed finger stick testing to determine the biochemical indicators required.
Results and conclusions. As part of the study, we analyzed the variations in the aerobic and anaerobic threshold values calculated by different methods of testing the qualified speedskaters. The ergometric test data were systematized and statistically processed. The article gives an analysis of the correlation relationships between the indices of the dynamics of changes in the workload performed, as well as the change in the athletes' HR. The analysis of the experimental data revealed that a rough estimation of localization of the aerobic and anaerobic threshold zones can be obtained by calculating the dynamics of changes in both the ergometric and pulse rates. This was confirmed by the strong correlation between the compared indicators. The proposed method to determine the above physical working capacity parameters is particularly relevant when correcting training loads for qualified speedskaters during their training for responsible competitions.
Keywords: testing of qualified speedskaters, determination of the aerobic and anaerobic thresholds.
Введение. Многочисленными исследованиями определено, что из комплекса эргометрических показателей, свя-
занных с результативностью в циклических видах спорта, наиболее информативными являются мощность работы
на уровне аэробного и анаэробного порога, а также критическая мощность, при которой потребление кислорода достигает максимума [1-4]. Установлено, что выполнение тренировочных нагрузок в зоне анаэробного порога приводит к повышению как аэробных функций, так и механической производительности. При таком режиме тренировок замедляются процессы анаэробного гликолиза, точка анаэробного порога сдвигается по шкале нагрузок в сторону большей мощности, снижается концентрация лактата при выполнении дозированных субмаксимальных работ.
В экспериментальных исследованиях неоднократно обосновывалась необходимость анализа кинетики лактата для наиболее корректного определения границ аэробно-анаэробного перехода. Для обоснования этого положения проводилось тестирование спортсменов с нагрузками постепенно повышающейся мощности, выполняемыми до отказа вследствие утомления. При этом одновременно исследовалась динамика показателей газообмена, ЧСС и концентрации лактата в крови.
Цель исследования - определение корреляционных связей величин аэробного и анаэробного порогов при расчете этих показателей различными методами.
Методика и организация исследования. В условиях возрастающей конкуренции в конькобежном спорте определение данных индикаторов работоспособности необходимо для оптимизации подготовки спортсменов. Исследования проведены с участием группы квалифицированных конькобежцев, которые на протяжении многих лет специализировались в скоростном беге на коньках. Всего в исследованиях приняли участие 38 лиц мужского пола в возрасте от 20 до 26 лет, квалификация испытуемых - от кандидата в мастера спорта до мастера спорта международного класса. В табл. 1 приведена статистика морфологических данных испытуемых.
Все испытуемые прошли стандартное лабораторное тестирование, которое принято в международной практике для определения информативных показателей специальной работоспособности спортсменов. С этой целью проводился велоэргометрический тест со ступенчато повышающейся нагрузкой, выполняемой до отказа. Исходная мощность нагрузки составляла 750 кгм/мин (или 125 Вт), продолжительность работы на каждой ступени - 3 мин при частоте педалирования 60 оборотов в минуту. Мощность нагрузки на каждой ступени увеличивалась на 150 кгм/мин (или 25 Вт). Интервалы отдыха между ступенями составляли 1 мин для забора образцов крови. Работа прекращалась при отказе от работы вследствие утомления. На каждой ступени работы регистрировалась частота сердечных сокращений, забор проб крови осуществлялся из пальца для определения необходимых биохимических показателей. При проведении лабораторных исследова-
ний использовалось следующее оборудование: анализатор PICCOLO Xpress (ABAXIS, США), фотометр РМ 2111. Исследование лактата в капиллярной крови проводилось с применением анализатора лактата BIOSEN (EKF, Германия).
При анализе графиков зависимости «мощность нагрузки -лактат» и «мощность нагрузки - ЧСС» рассчитывалась их динамика в различных зонах энергообеспечения. Для этой цели на каждой ступени работы регистрировали потребление кислорода, частоту сердечных сокращений и содержание лактата в периферической крови.
Результаты исследования и их обсуждение. В табл. 2 приведены статистические данные, обобщающие результаты определения перечисленных выше эргометрических и пульсовых показателей. Рассматриваются, соответственно, средние данные, стандартное отклонение и коэффициент вариации величин аэробного и анаэробного порога и критической мощности, определенных по динамике эргометрических и пульсовых показателей.
Приведенные данные показывают, что коэффициент вариаций показателей аэробного и анаэробного порога, определенных по динамике показателей выполняемой работы, меньше, чем у аналогичных данных, определенных по пульсовым показателям. По отношению к критической мощности аэробный порог, рассчитанный по эргометрическим данным, составил 46,2 %, а анаэробный порог - 73,4 % от максимума. По пульсовым показателям те же данные были равны соответственно 65,9 и 86,0 %. Отсюда следует, что пороговые показатели, определенные по пульсовым показателям, существенно выше, чем по эргометрическим данным.
Ниже на рис. 1 и 2 сопоставляются индивидуальные вариации показателей аэробного и анаэробного порога, определенных разными методами.
Из этих данных следует, что рассматриваемые показатели между собой достоверно коррелируют (r = 0.77). Их соот-
Рис. 1. Соотношение показателей аэробного порога, определенных по эргометрическим и пульсовым показателям. По абсциссе - величина нагрузки (кгм/мин), по ординате - показатель пульса (уд/мин)
Таблица 1. Характеристика морфологических показателей испытуемых
Показатели Возраст, лет Длина тела, см Масса, кг ИМТ
Х (ср.) 22,26 179,39 73,00 22,67
а 2,00 4,96 4,72 0,95
CV (%) 8,9 2,8 6,4 4,2
Примечание. Здесь и в табл. 2: Х(ср) - средние данные, о - стандартное отклонение, индекс массы тела (ИМТ) определялся по формуле: I = т / Ь|2, где т - масса тела (кг), - длина тела (см). Коэффициент вариации - отношение стандартного отклонения к средней величине (%).
Таблица 2. Показатели аэробного порога (АТ), анаэробного порога (АпТ), критической мощности (Wmax) и концентрации лактата при тестировании конькобежцев
Показатели AT эрг, кгм/мин AnTэрг, кгм/мин W max, кгм/мин Atчсс, уд/мин AnT чсс, уд/мин ЧСС max Lamax, ммоль/л
Х (ср) 867,84 1379,00 1878,95 118,53 154,24 179,21 8,90
а 184,73 225,94 266,71 18,15 16,10 8,48 1,58
CV (%) 21,20 16,40 14,20 15,10 10,40 4,70 17,90
□ и
£ г.
а
ч—
о (и и
2 а
■
с
га
^
О (и .с Н
ношение описывается линейным уравнением (у = 0,073 х + 54,93), по которому определен коэффициент детерминации = 0,598). По данному параметру можно констатировать, что с вероятностью примерно 60 % по одному показателю можно определить величину второго.
На рис. 2 показано соотношение индивидуальных показателей анаэробного порога, определенных различными методами.
Корреляция показателей анаэробного порога, определенных разными методами при тестировании группы конькобежцев, была несколько ниже по сравнению с данными по аэробному порогу (г = 0,61), равно, как и коэффициент детерминации = 0,375). Это свидетельствует о меньшей достоверности взаимосвязи показателей анаэробного порога, выявленных при анализе динамики эргометрических и пульсовых данных. Тестирование со ступенчато повышающимися до максимума нагрузками дает возможность построить лактатную кривую, при анализе которой определяются зоны аэробного и анаэробного порога (лактат соответственно 2 и 4 ммоль/л). Принято считать, что в зоне анаэробного порога происходит смена субстратов энергообеспечения с аэробного на анаэробный гликолиз, что соответствует концентрации лактата около 4 ммоль/л. Однако при углубленных биохимических исследованиях часто выявляются индивидуальные различия, составляющие ±1 ммоль/л [7, 8]. Следует отметить, что в истинно аэробном состоянии образование лактата уравновешивается процессом устранения его в печени, миокарде, а также неработающих мышцах. При увеличении мощности нагрузки скорость образования лактата превышает скорость его устранения, в этих условиях начинают преобладать анаэробные процессы [5].
Для сравнения динамики лактата и частоты сердечных сокращений было проведено специальное исследова-
Рис. 2. Соотношение показателей анаэробного порога, определенных по эргометрическим и пульсовым показателям. По абсциссе - величина нагрузки (кгм/мин), по ординате - показатель пульса (уд/мин)
Рис. 3. Динамика показателей концентрации лактата при мощности нагрузок на уровне аэробного порога (2 ммоль/л), анаэробного порога (4 ммоль/л) и на критической мощности (8-9 ммоль/л)
Рис. 4. Динамика пульсовых показателей при мощности нагрузок на уровне аэробного порога (нижняя кривая), анаэробного порога (средняя кривая) и на критической мощности (верхняя кривая)
ние с участием 18 конькобежцев высокой квалификации. Они выполняли на велоэргометре работу длительностью 20 мин на трех уровнях мощности. Первый уровень мощности соответствовал аэробному порогу (лактат около двух ммоль/л). При выполнении второго уровня мощности достигался анаэробный порог (лактат 4 ммоль/л), а на третьем уровне мощности потребление кислорода достигало максимума (лактат 9 ммоль/л), (рис. 3 и 4).
Существенно отличалась динамика лактатных кривых. На первых двух уровнях мощности стабилизация параметра отмечалась в течение 10 мин работы. На следующих двух уровнях стабилизации не наблюдалось и к 20-й мин. Таким образом, была выявлена принципиальная граница в диапазоне мощностей между второй и третьей ступенями, которая служит основанием для определения лактатного порога.
На локализацию анаэробного порога оказывает влияние множество факторов. Это прежде всего соотношение мышечных волокон разного типа, капиллярная плотность скелетных мышц, эффективность тканевого дыхания, окислительная ферментная активность при напряженной мышечной деятельности. В информационном плане концепция лактатного порога отражает эффективность систем кровообращения, способность к снабжению кислородом и метаболический потенциал работающих мышц. В свою очередь, перечисленные параметры взаимосвязаны с регуляцией, производительностью центрального кровообращения.
Выводы. При анализе экспериментальных данных выявлено, что приблизительную оценку локализации зон аэробного и анаэробного порога можно получить при расчете динамики как эргометрических, так и пульсовых показателей. Это подтверждается достоверной корреляцией сравниваемых показателей. Однако следует подчеркнуть, что точное определение искомых показателей возможно исключительно при проведении углубленных биохимических исследований, когда анализируется динамика лактатных кривых или аналогичных по биохимической природе показателей кислотно-щелочного равновесия. Данный метод определения перечисленных критериев работоспособности особенно актуален при коррекции тренировочных нагрузок конькобежцев высокой квалификации в процессе подготовки к ответственным соревнованиям.
Литература
1. Баканов М.В. Динамика морфологических показателей конькобежцев различного возраста / М.В. Баканов, Д.М. Воронин, А.Ю. Титлов // Теория и практика физ. культуры. - 2019. - № 11. - С. 77-79.
2. Волков Н.И. Об энергетических критериях работоспособности спортсменов. / Н.И. Волков, Е.А. Ширковец // Сб. «Биоэнергетика». - Ленинград, 1973, - С. 18-30.
3. Титлов А.Ю. Скорость врабатывания и восстановления - критерии эффективности выполнения конькобежцами нагрузок различной интенсивности / А.Ю. Титлов, М.В. Баканов, А.А. Нагин и др. // Вестник спортивной науки. - 2016. - № 6. - С. 15-19.
4. Ширковец Е.А. Критерии и механизмы управления подготовкой спортсменов в циклических видах спорта / Е.А. Ширковец, А.Ю. Титлов, С.М. Луньков // Вестник спортивной науки. - 2013. - № 5. - С. 67-70.
5. Ширковец Е.А. Компонентный анализ функциональных показателей высококвалифицированных конькобежцев-спринтеров и многоборцев / Е.А. Ширковец, А.Ю. Титлов // Теория и практика физ. культуры. - 2019. - № 6. - С. 87-89.
References
1. Bakanov M.V., Voronin D.M., Titlov A.Yu. Dinamika morfologicheskih pokazateley konkobezhtsev razlichnogo vozrasta [Age-specific anthropometric characteristics variation rates in speed skating sport]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2019. no. 11. pp. 77-79.
2. Volkov N.I., Shirkovets E.A. Ob energeticheskikh kriteriyakh rabotosposobnosti sportsmenov [On energy criteria of athletes' performance]. Bioenergetika. Leningrad, 1973. pp. 18-30.
3. Titlov A.Yu., Bakanov M.V., Nagin A.A. et al. Skorost vrabatyvaniya i vosstanovleniya - kriterii effektivnosti vypolneniya konkobezhtsami
nagruzok razlichnoy intensivnosti [Speed of indulging into work and recovery as criteria for effectiveness of fulfillment of loads of varying intensity by skaters]. Vestnik sportivnoy nauki. 2016. no 6. pp. 15-19.
4. Shirkovets E.A., Titlov A.Yu., Lunkov S.M. Kriterii i mekhanizmy upravleniya podgotovkoy sportsmenov v tsiklicheskikh vidakh sporta [Criteria and mechanisms for cyclic athletes' training control]. Vestnik sportivnoy nauki. 2013. No. 5. pp. 67-70.
5. Titlov A.Yu., Shirkovets E.A. Komponentny analiz funktsionalnykh pokazateley vysokokvalifitsirovannykh konkobezhtsev-sprinterov i mnogobortsev [Elite speed sprint and all-round skaters: functionality rating componential analysis]. Teoriya i praktika fiz. kultury. 2019. No. 6. pp. 87-89.
6. Banfi, G. Metabolic markers in sports medicine / G. Banfi, A. Colombini, G. Lombardi, A. Lubkowska // Adv. Clin. Chem. - 2012. - № 56. - P. 1-54.
7. Beaver W., Wasserman K., BRIAN j. A new method for detecting anaerobic threshold by gas exhange // J. Appl. Physiol., 1996, 60, N 6, - P. 2020-2027.
8. Conconi F., Ferrari M. Determination of the anaerobic threshold by a noninvasive field test in runners. // J. Appl. Physiol, 1982, 52, N 4. -P. 869-873.
ИЗ ПОРТФЕЛЯ РЕДАКЦИИ
ЦИФРоВИЗАЦИЯ в физкультурном образовании: компЕГЕнтностный А^Ект
Кандидат педагогических наук Т.В. Хованская1 Кандидат педагогических наук, доцент Н.В. Стеценко1 Кандидат педагогических наук, доцент И.В. Абдрахманова1
1Волгоградская государственная академия физической культуры, Волгоград
УДК/UDC 378.14
Ключевые слова: цифровизация, информатизация, преподаватель вуза, студент физкультурного вуза.
Введение. Быстрота и качество цифровизации в образовательной сфере определяются уровнем компетентности преподавателей в вопросах, связанных с многоплановым творческим преобразованием информации, представленной в цифровом формате. Современные исследования констатируют недостаточную готовность специалистов в области образования к организации продуктивной деятельности в данных условиях, что обуславливает технологические проблемы взаимодействия в системе «преподаватель-студент». Решение этих проблем возможно посредством качественной перестройки модели современного педагога, интеграции работы специалистов гуманитарной и математико-информационной сфер, а также соответствующих курсов повышения квалификации на основе концепции lifelong learning (Ф. А. Попов, 2018).
Цель исследования - определить степень готовности преподавателей и студентов к цифровизации в физкультурном образовании.
Методика и организация исследования. В рамках исследования проведен опрос преподавателей и студентов 1-го курса ФГБОУ ВО «Волгоградская государственная академия физической культуры».
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ данных опроса позволил сделать заключение о наличии у преподавателей самых общих представлений о понятиях «информационные технологии» и «цифровые технологии», а также об отождествлении ими понятий «информатизация» и «цифровизация». Отношение к процессу цифровиза-ции в образовании не имеет возрастной градации, в отличие от результатов анализа данных прошлого десятилетия. В связи с этим было проведено детализированное сравнение данных понятий и в качестве основного отличия рассматривается доминирование технической составляющей обработки информации с позиций информатизации, тогда как
DIGITALIZATION IN PHYSICAL EDUCATION: COMPETENCY BUILDING ASPECT
PhD T.V. Khovanskaya1
PhD, Associate Professor N.V. Stetsenko1 PhD, Associate Professor I.V. Abdrakhmanova1 1Volgograd State Academy of Physical Culture, Volgograd
Поступила в редакцию 19.01.2021 г.
в условиях цифровизации преобладает творческое создание новых форм и содержания информации.
Анализ данных анкетирования студентов 1-го курса обучения ФГБОУ ВО «ВГАФК» по вопросам их готовности к обучению в условиях цифровизации позволил сделать следующее заключение: результаты не имеют значимых различий ни по гендерному признаку, ни по специализации; констатировано тотальное наличие двух и более почтовых ящиков; у 78 % респондентов ранняя (в возрасте 10-15 лет) регистрация в социальных сетях; множественная регистрация респондентов в одной социальной сети обусловлена возможностью дозирования/защиты информации; 63 % первокурсников не испытывают трудностей при работе с файлами различных форматов и больших объемов.
Вывод. Будущие специалисты в сфере физической культуры и спорта готовы применять в работе цифровые средства обучения в аспекте выполнения операций по обмену и преобразованию учебной информации, однако возможны проблемы организации комфортного цифрового пространства. Необходимо учитывать особенности подготовки специалистов в области физической культуры: цифровые технологии в этом случае являются эффективным инструментом, не исключающим контактную работу преподавателя и студента, что подтверждает актуальность задачи определения их оптимального сочетания в образовательном процессе вуза.
Использованная литература
1. Илясова А.Ю. Педагогическое проектирование материалов дистанционных курсов для вузов физической культуры / А.Ю. Илясова, Н.В. Стеценко, Т.В. Хованская и др. // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2017. - № 3. - С. 61-63.
2. От информатизации вуза к его цифровизации / Ф.А. Попов // Информация и образование: границы коммуникаций. - 2018. - № 10 (18). - С. 12-14.
3. Стеценко Н.В. Цифровизация в сфере физической культуры и спорта: состояние вопроса / Н.В. Стеценко, Е.А. Широбакина // Наука и спорт: современные тенденции. - 2019. - № 1 (22). - С. 35-40.
Информация для связи с автором: [email protected]
