CC BY
34
УДК: 796.015.572+796.853.26
ТЕХНОЛОГИИ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ В УПРАВЛЕНИИ ТРЕНИРОВОЧНОЙ НАГРУЗКОЙ ЮНЫХ КАРАТИСТОВ НА ПРЕДСОРЕВНОВАТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ
Г.Д. Алексанянц1, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры анатомии и спортивной медицины,
Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар, С.А. Крюков2, доцент кафедры спорта и физического воспитания, заслуженный тренер России, Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского, Республика Крым, г. Симферополь, С.В. Погодина3, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой спорта и физического воспитания,
Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского, Республика Крым, г. Симферополь. Контактная информация для переписки: 1350015, г. Краснодар, ул. Буденного, 161, кафедра анатомии и спортивной медицины, e-mail: [email protected],
2295007, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Проспект академика Вернадского, 4, e-mail: [email protected],
329 5007, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Проспект академика Вернадского, 4, e-mail: andrei [email protected]
В статье показана целесообразность применения технологий экспресс-диагностики функциональных возможностей в специфических условиях тренировочного процесса юных каратистов 10-11 лет на пред-соревновательном этапе. Для определения содержания лак-тата использовали анализатор лактата LACTATE PLUS, содержание кислорода в артериальной крови определяли с помощью пульсоксиметра, параметры пульсометрии текущей тренировочной нагрузки регистрировали с помощью датчика сердечного ритма POLAR H10. Регуляторные нервные процессы исследовали на аппаратном комплексе БиоМышь Исследовательская.
В качестве нагрузочных воздействий в основной части занятий предлагалось 6 серий тренировочных форм соревновательных упражнений продолжительностью 1 мин 30 с, в которых моделировался соревновательный режим работы - анаэробно-аэробный. Измерения параметров лактата и содержания кислорода в артериальной крови проводили в течение 2-минутного отдыха после каждой нагрузочной серии. Регуляторные нервные процессы исследовали до и после занятия. Резуль-
таты обработаны с использованием пакета программ БТАЛБ-Т1СА 10.0.
Установлено, что при выполнении соревновательных серий в анаэробно-аэробном режиме работы в завершение предсо-ревновательного мезоцикла у 46,15% каратистов определены метаболические и функциональные изменения, соответствующие анаэробно-аэробному режиму работы (содержание лактата в диапазоне 5-7 мМоль/л, ЧСС суммарная в пределах 178-186 уд/ мин, величина содержания кислорода в артериальной крови в пределах 94-96 %). Тогда как у 38,46% каратистов выявлены признаки функционального напряжения - содержание лактата в диапазоне 9-12 мМоль/л, ЧСС суммарная в пределах 201-206 уд/мин, величина содержания кислорода в артериальной крови в пределах 80-82 %. Также у 15,38% каратистов имели место признаки атипичных метаболических реакций (падение содержания лактата ниже 1 мМоль/л).
Выявленные у каратистов 10-11 лет признаки напряжения регуляции сердечного ритма и атипичных реакций могут рассматриваться как критерий дизадаптации с прогнозом низкой результативности на соревновательном этапе.
Ключевые слова: экспресс-оценка, метаболические и функциональные эффекты, тренировочные формы соревновательных упражнений, анаэробно-аэробный режим работы, каратисты 10-11 лет, атипичные реакции.
Для цитирования: Алексанянц Г.Д., Крюков С.А., Погодина С.В. Технологии экспресс-диагностики в управлении тренировочной нагрузкой юных каратистов на предсоревновательном этапе // Физическая культура, спорт - наука и практика. - 2019. - № 3. - С. 64-69.
For citation: Aleksanyants G., Kryukov S., Pogodina S. Technologies of express diagnostics in the management of training load of young karate athletes at the pre-competition stage. Fizicheskaja kul'tura, sport - nauka i praktika [Physical Education, Sport - Science and Practice.], 2019, no 2, pp. 64-69 (in Russian).
Введение. При подготовке юных спортсменов к соревнованиям основополагающим является целевое управление тренировочным процессом, которое базируется на углубленном контроле функциональных возможностей организма перспективных для резервного спорта детей [2]. Сегодня для объективной оценки функционального состояния спортсменов используются технологии экспресс-диагностики адаптационных функций - анализаторы лактата [8, 10], датчики сердечного ритма и пульсоксиметры [9], портативные спирографы [4, 7] и реофотоплетизмографы [3]. Применение мобильных комплексов лабораторного оборудования позволяет в специфических условиях тренировки быстро корректировать выбор тренировочных режимов работы, не снижающих эффективность адаптации на этапе подготовки к соревнованиям. В свою очередь при экспресс-оценке функциональных возможностей спортсменов используется методический подход, позволяющий соотнести величину тренировочной нагрузки и реальных тренирующих эффектов: суммарную пульсовую стоимость работы, направленность метаболических путей энергообеспечения, вентиляторный «запрос», гемодинамические и регуляторные сдвиги [4]. Применение данного подхода в процессе подготовки юных каратистов приобретает особую актуальность, так как тренировочная и, особенно, соревновательная деятельность в этом виде спорта характеризуется режимами высочайшей интенсивности. В то же время в соревнованиях по карате принимают участие совсем юные спортсмены, и в связи с этим необходимо иметь объективную информацию о потенциальных возможностях детского организма адаптироваться к высокоинтенсивным нагрузкам, что позволит предотвратить явления форсированной подготовки [2].
Цель работы: применить технологии экспресс-диагностики для управления тренировочной нагрузкой и функциональным состоянием юных каратистов на предсоревновательном этапе.
Методы. Обследованы каратисты 10-11 лет (n=26, весовая категория до 38 кг, 3 юношеского разрядов),
занимающиеся карате с 4-летнего возраста. Наблюдения проведены в завершение предсоревновательного мезоцикла. Для определения содержания молочной кислоты (La, мМоль/л) использовали анализатор лактата LACTATE PLUS (Sports) (США), тест-полоски на лактат Lactate Plus - Test Strips, заборы капиллярной крови из пальца проводили с использованием одноразовых ланцетов Safety. Содержание кислорода в артериальной крови (SpO2 %) определяли с помощью пульсоксиме-тра серии MD300C:MD300M. Параметры пульсометрии (текущую и суммарную частоту сердечных сокращений - ЧСС и ЧССсум) текущей тренировочной нагрузки регистрировали с помощью датчика сердечного ритма POLAR H10 (Финляндия), постоянно закрепленного на грудной клетке спортсмена. Регуляторные нервные процессы исследовали на аппаратном комплексе БиоМышь Исследовательская (КПФ-01Ь) (Нейролаб, Россия) [3]. В качестве анализируемых показателей использовали: время кардиоинтервала R-R (КИ), среднее значение RRNN, стандартное отклонение SDNN, амплитуду Мо (АМо), индекс дыхательной модуляции ^M=(0,5*RMSSD/RRNN)*100%), индекс симпатоадре-налового тонуса (САТ=АМо/ИДМ*100%), индекс перенапряжения регуляторных систем (ИПР=произведение САТ на отношение времени распространения пульсовой волны к времени ее распространения в состоянии покоя). При использовании применяли следующую последовательность операций: запись фрагмента фото-плетизмограммы пульса в течение двух минут; обработка записанного сигнала математическими методами, вложенными в программное обеспечение; получение цифровых данных и заключения. В качестве основных нагрузочных воздействий в основной части занятий предлагались серии (до 6 серий) тренировочных форм соревновательных упражнений продолжительностью 1 мин 30 с, в которых моделировался соревновательный режим работы - анаэробно-аэробный. Измерения параметров La и SpO2 проводили в течение 2-минутного отдыха после каждой нагрузочной серии. Исследование регуляторных нервных процессов проводили до и после тренировочного занятия. Полученный цифровой материал обрабатывался на персональном компьютере с использованием пакета программ STATISTICA 10.0. Проверка соответствия статистических данных закону нормального распределения проводилась с помощью критерия Шапиро-Уилка. Далее вычисляли среднее значение исследуемых величин (x) и ошибку среднего арифметического (Sx). Статистически значимые различия определялись с помощью t-критерия Стьюдента, значимые различия считались при р<0,05. Исследование проведено при добровольном информированном согласии.
Результаты. Оперативный комплексный подход к оценке функциональных возможностей на этапе подготовки к соревнованиям позволяет выявить доминирующие физиологические факторы, лежащие в основе формирования и поддержки высокого уровня функций (состояния пика спортивной формы) у юных спортсме-
Таблица 1
Индивидуальные особенности функциональных изменений при атипичной (1) и стандартной (2) метаболических реакциях у каратистов 10-11 лет в условиях выполнения серий соревновательных
упражнений
№ серии ЧСС , сум уд/мин. ЧССмакс, уд/мин. Ьа, ммоль/л Б О р 2,%
1 2 1 2 1 2 1 2
1 179 171 200 185 5,6 5,8 98 99
2 189 175 206 186 6,7 5,7 92 99
3 200 179 205 185 4,6 6,6 88 99
4 199 183 208 188 3,3 6,3 82 98
5 205 179 201 191 2,5 6,7 82 97
6 206 186 207 197 0,8 7,4 80 96
нов. Основой данной технологии является выделение ведущих для детского возраста адаптационных механизмов - метаболического, миокардиального и регуля-торного, детерминирующих функциональные резервы организма детей при мышечной работе разной интенсивности и продолжительности [6, 8]. Предсоревнова-тельный мезоцикл характеризуется увеличением интенсивности и уменьшением объема тренировочных нагрузок, включением упражнений с интенсивностью, максимально приближенной к условиям соревновательной деятельности.
Определено, что у юных каратистов в завершение данного типа мезоцикла суммарная интенсивность тренировочного занятия варьировала в показателе ЧССсум в пределах 138,2±1,02 - 146,3±1,67 уд/мин, тогда как среднее значение всей группы ЧССсум в серии соревновательных упражнений достигало пределов 176,4±2,87 - 178,9±3,52 уд/мин (р<0,05). Выполнение столь высокоинтенсивных соревновательных упражнений каратистами 10-11 лет обусловливало разные метаболические и функциональные эффекты. Так, в 46,15% случаев (у 12-ти каратистов) определены оптимальные функциональные сдвиги, соответствующие анаэробно-аэробному режиму работы. Так, в течение серий содержание Ьэ находилось в диапазоне 5,8±0,02
- 7,4±0,04 мМоль/л, ЧСС в пределах 178,1 ±3,43 -186,3±4,07 уд/мин, величина Бр02 в пределах 94,7±2,47
- 96,2±3,69%. При этом общей (для всех 12-ти каратистов) тенденцией явилось повышение содержания Ьэ по мере выполнения каждой последующей серии соревновательных упражнений. В свою очередь, в 38,46% случаев (у 10-и каратистов) выявлены эффекты метаболического и функционального напряжения, которые в течение серий выражались в увеличении ЧССсум до значений 201,6±3,22 - 206,8±3,17 уд/мин, содержания Ьэ до 9,5±1,01 - 12,3±1,34 мМоль/л, снижении величины Бр02 до значений 80,2±4,25 - 82,8±3,92%. Необходимо особо отметить, что в 15,38% случаев (у 4-х каратистов) отмечены атипичные метаболические сдвиги с
акцентом на снижение содержание Ьэ ниже 1 мМоль/л при выполнении последних серий соревновательных упражнений (таблица 1).
В свою очередь у юных каратистов определяли и разную степень напряжения регуляторных механизмов в зависимости от направленности метаболических и функциональных сдвигов. Так, у каратистов, которые составили 46,15% группы, отмечали величины показателей САТ и ИПС, характеризующего симпато-адре-наловые влияния на ВРС в диапазоне нормы рабочего нервно-психического напряжения (САТ и ИПС до тренировочного занятия в пределах соответственно 18,6±0,96 - 47,7±2,87 и 39,9±1,22 - 98,2±5,27 усл. ед., после тренировочного занятия 76,3±3,42 - 85,9±4,31 и 156,4±5,48 - 216,6±6,21 усл. ед.). По мере выраженности метаболических и функциональных сдвигов у каратистов, которые составили 38,46% группы, величины САТ и ИПС достоверно увеличились только после тренировки (соответственно в пределах 202,8±7,82 - 231,6±5,27 и 406,21 ±8,37 - 458±7,91 усл. ед., р<0,001) и соответствовали значительной нагрузке. Тогда как у 15% каратистов с атипичными метаболическими реакциями величины САТ и ИПС до начала тренировочного занятия варьировали соответственно в пределах 426,2±6,83 и 444,6±8,39 и 928,3±18,16 - 989,9±14,23 усл. ед., р<0,001, а после тренировочного занятия превышали значения 500 и 1200 усл. ед., что соответствует перенапряжению регуляторных механизмов. Учитывая то, что величины ИПС определяются на основе показателя САТ, чувствительного к усилению тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы [3], можно говорить о его избыточной активации у каратистов с атипичными метаболическими реакциями. Это обусловливает гипермобилизацию миокардиальных механизмов (ЧСС свыше 200 уд/мин) и гликолитических энергетических субстратов, что приводит к быстрому расходованию последних, падению Ьэ до минимальных значений и выраженному снижению эффективности адаптации [1]. Также можно говорить и о достаточно высоком числе
каратистов (более 1/3), которые получают физическую 4. нагрузку, вызывающую напряжение адаптации в завершение предсоревновательного мезоцикла.
Выводы.
На основе использования технологий экспресс-оценки функциональных возможностей у каратистов 5 10-11 лет в специфических условиях тренировки определены и дифференцированы по физиологическим эффектам метаболические и регуляторные сдвиги.
При выполнении соревновательных серий в анаэ- 6. робно-аэробном режиме работы в завершение пред-соревновательного мезоцикла у 46,15% каратистов определены оптимальные метаболические и функциональные изменения. Тогда как у 38,46% каратистов вы- 7 явлены признаки напряжения регуляции сердечного ритма и у 15,38% каратистов признаки атипичных метаболических реакций, что может рассматриваться как критерий дизадаптации с прогнозом низкой результативности на главных соревнованиях сезона. 8.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Горст В.Р. Рассогласование ритмов сердечно-сосудистой и дыхательной систем при максимальных физических нагрузках / В.Р. Горст, Н.А. Горст, М.В. По- 9 лукова [и др.] // Астраханский медицинский журнал.
- 2011. - Т. 6. - № 2. - С. 242-244.
2. Иорданская Ф.А. Мониторинг функциональной подготовленности юных спортсменов - резерва спорта высших достижений. Этапы углубленной подготовки
и спортивного совершенствования / Ф.А. Иордан- 10
ская, М.С. Юдинцева. - М.: Советский спорт, 2011. -142 с.
3. Каплан А.Я. Экспериментально-теоретические основания и практические реализации технологий «ИНТЕРФЕЙС МОЗГ - КОМПЬЮТЕР» / А.Я. Каплан, А.Г. Кочетова, С.Л. Шишкин и др. // Бюллютень сибирской медицины. - 2013. - №2. - Т.127 - С. 21-29.
Погодина С.В. Технология интегральной оценки функциональных возможностей высококвалифицированных спортсменов разного возраста на основе моделирования адаптационных процессов / С.В. Погодина, Г.Д. Алексанянц // Физическая культура, спорт - наука и практика. - 2018. - №3. - С. 68-73. Тамбовцева Р.В. Общие и частные закономерности возрастного развития энергообеспечения мышечной деятельности / Р.В. Тамбовцева // Новые исследования. - 2011. - Т. 1. - № 27. - С. 73-83. Харитонова Л.Г. Теоретическое и экспериментальное обоснование типов адаптации в спортивном онтогенезе лыжников-гонщиков / Л.Г. Харитонова, В.И. Михалев, Ю.В. Шкляев // Теория и практика физической культуры. - 2000. - №10. - С. 24-28. Aleksanyants G. Signal indicators of regulatory changes in the respiratory system under physiological deviation conditions / G. Aleksanyants, S. Pogodina, V. Yuferev, I. Epishkin // Bulletin of the Georgian national academy of sciences. - 2018. - Vol. 12. - No 4. - P.13-19. Kalva-Filho C.A. Reliability and validity of tethered swimming lactate minimum test and their relationship with performance in young swimmers / C.A. Kalva-Filho,
A. Toubekis, A.M. Zagatto [et al.] // Pediatric exercise science. - 2017. - Vol. 30. - No 3. - P. - 383-392.
Plews D.J. Comparison of heart-rate-variability recording with smartphone photoplethysmography, polar h7 chest strap, and electrocardiography / D. J. Plews,
B. Scott, M. Altinib [et al.] // International journal of sports physiology and performance. - 2017. - Vol.12. -P.1324-1328.
Wahl P. Accuracy of a modified lactate minimum test and reverse lactate threshold test to determine maximal lactate steady state / P. Wahl, C. Manunzio, F. Vogt [et al.] // J Strength Cond Res. - 2017. - Vol. 31(12). - P.3489-3496.
TECHNOLOGIES OF EXPRESS DIAGNOSTICS IN THE MANAGEMENT OF TRAINING LOAD OF YOUNG KARATE ATHLETES AT THE PRE-COMPETITION STAGE
G. Aleksanyants1, Doctor of Medical Sciences, Professor, Professor of the Anatomy and Sports Medicine Department,
Kuban State University of Physical Education, Sports and Tourism, Krasnodar, S. Kryukov2, Associate Professor of the Sport and Physical Education Department, Crimean Federal University of V.I. Vernadsky, Simferopol,
S. Pogodina3, Doctor of Biological Sciences, Head of the Sports and Physical Education Department, Crimean Federal University named after V. I. Vernadsky, Simferopol. Contact information for correspondence: 1350015, Krasnodar, Budennogo st., 161, e-mail: [email protected],
2295007, Republic of Crimea, Simferopol, Academician Vernadsky prospect, 4, e-mail: [email protected],
329 5007, Republic of Crimea, Simferopol, Academician Vernadsky prospect 4, e-mail: andrei [email protected].
The article shows the expediency of the use of technologies of express diagnostics of functional capabilities in the specific conditions of the training process of young 10-11 year-old karate athletes at the pre-competition stage. For the determination of lactate the lactate analyzer LACTATE PLUS was used, the content of oxygen in arterial blood was determined using a pulse oximeter, pulsometry parameters of the current training load was recorded using the heart rate sensor POLAR H10.
Regulatory nervous processes were investigated on the hardware complex Biomysh Research. As the stress effects in the main part of the classes 6 series of training forms of competitive exercises lasting 1min 30s were offered, which simulated competitive mode of operation -anaerobic-aerobic.
Measurements of lactate parameters and oxygen content in arterial blood were conducted during 2-minute rest after each load series. Regulatory nerve processes were investigated before and after the session. The results were processed using the STATISTICA 10.0 software package. It was found that when performing competitive series in anaerobic-aerobic mode at the end of pre-competition mesocycle in 46,15% of young athletes metabolic and functional changes corresponding to anaerobic-aerobic mode of operation were determined (lactate content in the range of 5 - 7 mmol/l, HR total within 178 - 186 b/m, the amount of oxygen in the arterial blood within 94 - 96 %). While 38,46% of young athletes showed signs of functional stress - lactate content in the range of 9 - 12 mmol/l, total HR within 201 - 206 b/m, the amount of oxygen in the arterial blood within 80 - 82%. Also, 15,38% of young athletes had signs of atypical metabolic reactions (lactate content drop below 1 mmol/l). The revealed signs of tension of regulation of a heart rate and atypical reactions of athletes of 10-11 years can be considered as criterion of
disadaptation with the forecast of low efficiency at a competitive stage.
Keywords: rapid assessment, metabolic and functional effects, training forms of competitive exercises, anaerobic-aerobic mode of operation, 10-11 year-old karate athletes, atypical reactions.
References:
1. Gorst V.R., Gorst N.A., Polukova M.V. [et al.] Of sync with the rhythms of the cardiovascular and respiratory systems during maximum physical exertion Astrahanskij medicinskij zhurnal [Astrakhan Medical Journal], 2011, vol. 6, no. 2, pp. 242-244. (in Russian).
2. lordanskaya F.A., Yudinceva M.S. Monitoring of functional readiness of young athletes - reserve of sports of the highest achievements. Steps in-depth training and sports development . Sovetskij sport [Soviet Sport]. Moscow, 2011, 142 p. (in Russian).
3. Kaplan A.YA., Kochetova A.G., SHishkin S.L. [et al.] Experimental-theoretical Foundation and practical realization of technologies "INTERFACE BRAIN - COMPUTER". Byul-lyuten' sibirskoj mediciny [Bulletin of the Siberian Medicine], 2013, no. 2, vol. 127, pp. 21-29. (in Russian).
4. Pogodina S.V., Aleksanyanc G.D. Technology of integrated assessment of functionality of highly qualified athletes of different ages on the basis of modeling of adaptation processes. Fizicheskaya kul'tura, sport - nauka i praktika [Physical Culture, Sport - Science and Practice], 2018, no. 3, pp. 68-73. (in Russian).
5. Tambovceva R.V. General and Particular Regularities of Age Development of Energy Supply of Muscular Activity. Novye issledovaniya [New Researches], 2011, vol. 1, no. 27, pp. 73-83. (in Russian).
6. Haritonova L.G., Mihalev V.I., SHklyaev YU.V. Theoretical and experimental substantiation of adaptation types in sports ontogenesis of skiers-racers. Teoriya ipraktika fizicheskoj kul'tury [Theory and Practice of Physical Culture], 2000, no. 10, pp. 24-28. (in Russian).
7. Aleksanyants G., Pogodina S., Yuferev V., Epishkin I. Signal Indicators of Regulatory Changes in The Respiratory System Under Physiological Deviation Conditions. Bulletin of the Georgian national academy of sciences, 2018, vol. 12, no. 4, pp. 13-19.
8. Kalva-Filho C.A., Toubekis A., Zagatto A.M. [et al.]. Reliability and Validity of Tethered Swimming Lactate Minimum Test and Their Relationship With Performance in Young Swimmers. Pediatric exercise science, 2017, vol. 30, no. 3, pp. 383-392.
9. Plews D.J., Scott B., Altinib M. [et al.] Comparison of Heart-Rate-Variability Recording with Smartphone Pho-
toplethysmography, Polar H7 Chest Strap, and Electrocardiography. International journal of sports physiology and performance, 2017, vol. 12, pp. 1324-1328.
10. Wahl P., Manunzio C., Vogt F. [et al.] Accuracy of a Modified Lactate Minimum Test and Reverse Lactate Threshold Test to Determine Maximal Lactate Steady State. J Strength Cond Res, 2017, vol. 31(12), pp. 3489-3496.
Поступила / Received 15.06.2019 Принята в печать / Accepted 11.09.2019
