Критерии оценки функционального состояния гребцов на байдарках высокой квалификации

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ГРЕБЦОВ НА БАЙДАРКАХ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ

Аннотация

Анализ особенностей адаптации организма гребцов на байдарках высокой квалификации к нагрузке соревновательного упражнения на этапах годичного цикла тренировки позволил выявить информативные критерии оценки функционального

состояния спортсменов. В процессе выполнения специального 4-минутного теста, моделирующего нагрузку соревновательного упражнения на дистанции 1000 м., изучались параметры внешнего дыхания и газообмена, лактата в капиллярной крови в период восстановления после тестирующей нагрузки. Показано, что на соревновательном этапе уровень функционального состояния гребцов определяют взаимосвязи эргометрических показателей рабочей производительности и показателей адаптации кардиореспираторной системы и энергетического метаболизма в процессе выполнения теста. Важным критерием функционального состояния также является скорость развертывания дыхательных и метаболических процессов в период срочной адаптации высококвалифицированных гребцов на байдарках к моделируемой соревновательной нагрузке.

Abstract

The analysis of features of adaptation of an organism of elite kayakers to loading of competitive exercise at stages of a year cycle of training has allowed to reveal informative criteria of an estimation of a functional condition of athletes.

During 4 minute performance special tests, competitive exercise modelling loading on a distance of 1000 m, were studied parameters of external breath and gas exchange, lactate in capillary blood during restoration after testing loading.

It is shown, that at a competitive stage a level of a functional condition of kayakers interrelations of ergometric parameters of the working productivity and parameters of adaptation of cardiorespiratory systems and a power metabolism during performance of the test.

The important criterion of a functional condition as is speed of expansion of respiratory and metabolic processes during urgent adaptation of elite kayakers to modelled competitive loading.

Ключевые слова: гребля на байдарках, показатели работоспособности.

Введение

В настоящее время стало очевидным, что победы на Олимпийских играх, чемпионатах мира и Европы достигают не просто сильнейшие спортсмены, а те, кто овладел искусством достижения максимального уровня спортивной подготовленности ко времени решающих стартов.

В этой связи проблема рационального управления состоянием спортсмена, выведения его на пик «спортивной формы» в строго определенные сроки представляется наиболее актуальной.

Хорошо известно, что у спортсменов высокой квалификации показатели технико-тактической подготовленности на этапах годичного цикла тренировки более стабильны, чем функциональное состояние физиологических систем, обеспечивающих высокий уровень специальной работоспособности.

Понимание функционального состояния как продукта спортивной деятельности [7, 8], в ходе которой системный ответ организма активно преобразуется путем интеграции функций и регулирующих механизмов, предполагает поиск информативных критериев, характеризующих его проявления.

П.В. КВАШУК, С.В. ВЕРЛИН, Г.Н. СЕМАЕВА, ВНИИФК

Цель исследования - разработка критериев функционального состояния гребцов высокой квалификации на основе анализа адаптации организма спортсменов к нагрузке соревновательного упражнения на специально-подготовительном и соревновательном этапах годичного цикла тренировки.

В исследовании приняли участие шесть гребцов на байдарках квалификации МСМК. Первое тестирование было выполнено в начале специально-подготовительного этапа, второе - через 3 месяца, в начале соревновательного этапа.

В лабораторных условиях соревновательное упражнение моделировалось с помощью максимального 4-минутного теста на тренажере Г.М. Ефремова [2]. Сопротивление составляло 10 кг.

Спортсмены после стандартной разминки выполняли тест, моделирующий соревновательное упражнение в гонке на 1000 м.

В процессе выполнения тестирующей нагрузки регистрировались: длина пройденной дистанции, скорость лодки и темп гребли; ЧСС; показатели внешнего дыхания и газообмена (Ме1аЬу7ег-П). Забор капиллярной крови для определения концентрации лактата производился на третьей и восьмой минутах восстановления (АккшроЛ).

1аа)

Результаты исследования

Анализ полученных результатов свидетельствовал, что максимальной скорости выполнения тестового упражнения (мощности работы) спортсмены достигали к окончанию 2-й минуты работы (рис. 1).

При этом скорость на первой и второй минутах работы и в начале специально-подготовительного (1-е теА

стирование), и в начале соревновательного (2-е тестирование) периода не имела достоверных отличий.

Существенные отличия в скорости наблюдались при выполнении второй половины тестового упражнения. На втором тестировании на 3 и 4 минутах работы были зарегистрированы более высокие (р<0,05) показатели скорости (мощности) выполнения упражнения по сравнению с первым тестированием.

V, м/с

і і і 1 мин 2 мин 3 мин 4 мин

1-е тестирование  2-е тестирование 1

Темп, гр/мин

120 -і У:

100-

80-

60-

40-

20-

0-

1Ч2=0,865

у=2,94х + 99,05 Р2=0,843

1 мин 2 мин 3 мин

1-е тестирование  2-е тестирование

4 мин

Б

Рис. 1. Динамика скорости (А) и темпа гребли (Б) в процессе модельного прохождения дистанции 4-минутного теста высококвалифицированными гребцами на байдарках на специально-подготовительном

и соревновательном этапах

Также для соревновательного этапа подготовки был характерен более высокий темп выполнения тестового упражнения (р<0,05), причем динамика темпа гребли в тесте имела сходную тенденцию в первом и втором тестировании. Имея достаточно стабильные значения в течение 3-х минут выполнения упражнения, на финишном отрезке темп гребли увеличивался в первом тестировании на 5,1%, а во втором - на 7,7% по сравнению со среднедистанционным.

Анализ показателей внешнего дыхания и газообмена (табл. 1) позволил выявить тенденцию более высокой скорости достижения максимальных значений легочной вентиляции, потребления кислорода и выделения углекислого газа (У Б, У02, УС02) в 4-минутном тесте на соревновательном этапе по сравнению со специально-подготовительным этапом.

Показатели УБ на 30-й, 60-й, 90-й и 120-й секундах работы на соревновательном этапе были выше, чем

на специально-подготовительном, соответственно на 4,0; 7,8; 8,3 и 3,4%.

Показатели У02 на 30-й, 60-й, 90-й и 120-й секундах работы на соревновательном этапе были выше, чем на специально-подготовительном этапе на 4,4; 2,7; 4,8 и 4,0%. Спортсмены достигали 96% уровня от У02тах на соревновательном этапе в среднем на 30±10 с быстрее, чем на специально-подготовительном.

Показатели УС02 на 30-й секунде работы были ниже на 5,2%, а на 60-й, 90-й и 120-й секундах работы - выше на 2,2, 6,6 и 5,2% на соревновательном этапе по сравнению со специально-подготовительным этапом.

Вместе с тем статистически достоверных различий не выявлено, что, по-видимому, объясняется малой выборкой испытуемых и достаточно большим коэффициентом вариации индивидуальных показателей.

Динамика адаптации респираторной системы высококвалифицированных гребцов на байдарках в процессе 4-минутного теста на специально-подготовительном (1) и соревновательном (2) этапах

годичного цикла тренировки

Таблица 1 ГО IV)

і работы мин:с № УЕ (ВТР8), л/мин У02 (N11*1)), мл/мин/кг УС02 (N11*1)), мл/мин/кг УЕА^02 УЕ/У С02 кі.к кио2, об% чд, 1/мин УТ (ВТР8), л ЧСС, уд./мин

0:30 1 35,4±8,36 10,01±0,99 10,08±4,39 36,9±8,70 38Д±5,94 0,98±0Д8 3,5±0,53 29,9±9,23 1,091±0,43 129,8±9Д2

2 36,8±12,14 10,37±2,75 9,37±1,79 38,0±8Д2 38,1±5,93 0,94±0Д6 3,7±1,05 37,4±12,34 0,858±0,21 135,6±7,43

1:00 1 96,4±19Д0 37,22±3,24 31,49±10Д9 27,8±3,57 34,2±4,67 0,82±0ДЗ 4,3±0,53 49,2±12,21 2,069±0,61 159,5±12,97

2 103,9±13,22 38,15±3,79 31,20±3,26 29,4±4,47 35,3±3,48 0,83±0,08 4,1±0,56 53,8±15,70 2,030±0,36 164,3±3,98

1:30 1 134,4±18,6 50,07±2,66 48,38±11,13 29,3±4,72 30,9±3,85 0,95±0Д4 4,2±0,60 44,6±6Д6 3,063±0,58 164,6±11,32

2 145,6±11,01 52,47±4,03 51,18±4,45 30,5±4,20 31,2±2,62 0,98±0,11 4,0±0,48 47,8±4,39 3,058±0,15 168,3±4,01

2:00 1 163,5±13,35 54,70±3,01 59,29±9,99 33,0±5Д1 30,8±4,35 1,08±0Д4 3,8±0,54 46,2±5,49 3,589±0,59 171,3±11,52

2 169,5±13,94 56,82±3,01 62,08±4,12 32,8±3,54 30,0±2,17 1,10±0,12 3,8±0,37 47,4±3,17 3,578±0,22 172,0±5,33

2:30 1 173,5±11Д9 56,29±0,50 63,68±8,48 34,0±4,49 30,3±3,41 1ДЗ±0Д2 3,7±0,43 45,9±6,90 3,861±0,66 172,8±8,96

2 177,6±19,27 58,70±4,38 66,44±4,89 33,4±3,53 29,4±1,96 1,14±0,09 3,8±0,35 49,2±3,67 3,602±0,21 175,2±4,26

3:00 1 182,8±7,88 58,31±2,44 66,44±6,24 34,7±4,00 30,5±3.12 1Д4±0Д1 3,7±0,37 47,4±5,99 3,915±0,59 174,5±8,96

2 182,8±22,80 59,20±5,21 66,98±8,24 34,0±2,95 30,2±2,71 1,13±0,09 3,7±0,34 51,3±6,10 3,560±0,14 176,3±6,98

3:30 1 188,4±Ю,74 59,46±3,53 67,44±5,56 35Д±4,04 30,9±3,26 1Д4±0Д0 3,6±0,33 50,4±7,86 3,817±0,61 176,7±8,74

2 183,6±17,98 59,23±3,43 66,54±6,17 34,1±2,94 30,5±2,71 1,12±0,07 3,7±0,33 53,8±8,81 3,444±0,26 178,4±7,14

4:00 1 189,3±9,77 59,92±2,56 67Д8±5,07 34,9±3,48 31Д±3,03 1Д2±0,08 3,6±0,33 51,6±8,08 3,747±0,59 178,0±8,00

2 180,2±12,92* 57,23±3,49 63,39±5,48 34,7±3,27 31,2±2,96 1,12±0,05 3,6±0,33 55,6±8,54 3,260±0,32 179,5±7,53

* - выделены значения показателей, статистически достоверно различных (р<0,05).

Теория и методика спорта высших достижений

Динамика вентиляционного эквивалента по О2 и СО2 (УБ/У02; УБ/УС02) свидетельствовала о более высокой эффективности дыхательной компенсации метаболического ацидоза у спортсменов на соревновательном этапе тренировки (рис. 2, табл. 1).

Уровень лактата в крови на 3-й и 8-й минутах восстановления (рис. 3) также не имел существенных отличий на специально-подготовительном и соревновательном этапах. Вместе с тем на соревновательном этапе отмечена более высокая скорость утилизации лактата, которая с 3-й по 8-ю минуту восстановле-

ния в среднем составила 0,51 ±0,3 мМоль/л/мин (р<0,05).

Анализ взаимосвязи развиваемой скорости в процессе выполнения 4-минутного теста и концентрации лактата в капиллярной крови на 3-й и 8-й минутах восстановления позволил выявить на специально-подготовительном этапе отрицательную взаимосвязь скорости на 3-й минуте выполнения тестирующей процедуры и уровня Ьа - на 3-й минуте восстановления. На соревновательном этапе достоверных взаимосвязей выявлено не было (табл. 2).

ve/vco2

39 п у=0,0063х4- 0,1766х3+ 1,91 вх2- 8,9824х+45,425 R2=0,9884

37 '

35 Н 33

зі Н

29

0:30

1:00

1:30 2:00

2:30

3:00

3:30

4:00 t, мин:с

ve/vo2 39-

35

33

31

29

27

72,225

0:30

1:00

1:30 2:00

2:30

3:00

3:30

4:00 t, мин:с

Рис. 2. Динамика VE/VO2

и соревновательном (2) этапах

Взаимосвязь показателей развиваемой скорости и концентрации лактата в крови высококвалифицированных гребцов на байдарках в 4-х минутном тесте на этапах годичного цикла тренировки

Таблица 2

А

Б

V, м/с Специально-подготовительный этап Соревновательный этап

Время восстановления Время восстановления

3 мин 8 мин 3 мин 8 мин

1 мин 0,280 -0,036 -0,301 0,405

2 мин 0,523 0,503 -0,401 0,383

3 мин -0,848* -0,660 -0,079 -0,091

4 мин -0,724 -0,640 0,761 -0,313

* - значимые коэффициенты корреляции.

УагЗ Уаг4

Рис. 3. Величина La на 3-й и 8-й минутах восстановления после выполнения 4-минутного теста высококвалифицированными гребцами на байдарках на специально-подготовительном

и соревновательном этапах

Анализ взаимосвязи развиваемой скорости в процессе выполнения 4-минутного теста и показателей адаптации кардиореспираторной системы гребцов к тестирующей нагрузке позволил выявить достовер-

ные коэффициенты корреляции динамики эргометрических и энергетических показателей (У02, УС02, УБ/УС02, ИЕИ) (табл. 3).

Таблица 3

Взаимосвязь динамики развиваемой скорости и показателей адаптации кардиореспираторной системы высококвалифицированных гребцов на байдарках в 4-минутном тесте на этапах годичного цикла тренировки

Показатели Специально-подготовительный этап Соревновательный этап

УЕ, л/мин 0,422 0,768

УО2, л/мин 0,469 0,829*

УСО2, л/мин 0,457 0,817*

УЕ/ УО2 0,420 0,618

УЕ/ УСО2 -0,643 -0,928*

КЕБ. 0,551 0,809*

ЧСС, уд/мин 0,232 0,340

* - значимые коэффициенты корреляции.

Обсуждение результатов исследования

У высококвалифицированных спортсменов, приближающихся к состоянию «спортивной формы», максимальные показатели производительности физиологических систем на протяжении относительно коротких этапов спортивного сезона остаются достаточно стабильными и - в значительной степени - теряют информативность для оценки функционального состояния.

Основные изменения идут на уровне регуляции. Наивысший уровень тренированности проявляется в оптимизации деятельности координационных механизмов на фоне высоких функциональных возможностей органов и систем [1, 3, 5, 6].

В настоящем исследовании показано, что повышение функционального состояния и специальной работоспособности высококвалифицированных гребцов на байдарках определяется развитием координационных механизмов адаптации кардиореспириторной системы при выполнении специальной работы максимальной интенсивности. Об этом свидетельствует значимая взаимосвязь между эргометрическими критериями работоспособности (динамика скорости (мощности)), показателями адаптации кардиореспираторной системы и энергетического метаболизма к нагрузке, выявленная при выполнении 4-минутного теста гребцами высокой квалификации на байдарках на соревновательном этапе годичного цикла тренировки (табл. 3).

Изменения реакции внешнего дыхания и метаболических функций свидетельствовали о повышении скорости развертывания дыхательных и метаболических процессов в период адаптации высококвалифицированных гребцов на байдарках к моделируемой соревновательной нагрузке.

На соревновательном этапе наблюдались некоторое повышение экономичности внешнего дыхания (замедление скорости повышения дыхательного эквивалента по О2 в процессе работы) и снижение чувствительности к ацидемическим сдвигам, что проявилось в отсутствии взаимосвязи скорости (мощности) выполнения тестового упражнения и концентрации Ьа в крови в период восстановления, в то время как на специально-подготовительном этапе отрицательная взаимосвязь этих показателей была выявлена -г = -0,848 (табл. 2).

Об этом же свидетельствует более позднее увеличение отношения УБ/УС02, что является одним из критериев снижения буферной емкости крови, обра-

зования «неметаболического» СО2, снижения рН крови и снижения эффективности легочной компенсации метаболического ацидоза.

В исследованиях [7] также была выявлена положительная взаимосвязь между уровнем чувствительности реакций кардиореспираторной системы на СО2 и уровнем активности анаэробных гликолитических процессов энергообеспечения в условиях нагрузки. Прирост УСО2 и его соотношение с УО2 (УСО2/УО2) коррелировали с уровнем чувствительности вентиляторной (r = 0,81) и циркуляторной (г = 0,78) реакций на сдвиги дыхательного гомеостаза (р<0,05).

По мнению ряда исследователей [4, 6, 10], существенное снижение СО2 крови после нагрузок максимальной интенсивности является одним из проявлений тренированности и свидетельствует о совершенствовании регуляции рН крови, в частности механизма выведения СО2 при выполнении работы с высокой долей анаэробного энергообеспечения.

В этой связи увеличение реактивности кардиорес-пираторной системы при выполнении соревновательной нагрузки гребцами высокой квалификации является одним из критериев высокого функционального состояния спортсменов.

В настоящем исследовании на последних 30 секундах работы в тесте на соревновательном этапе наблюдалось снижение максимальной легочной вентиляции (VE) по сравнению со специально-подготовительным этапом (р<0,05), что приводило к отчетливой тенденции снижения VO2 max на 4,5% за счет перераспределения частоты и глубины дыхания; при этом существенного снижения скорости движения не наблюдалось.

Аналогичные наблюдения были сделаны в процессе анализа кинетики VO2 в процессе выполнения соревновательного бега на 1500 м [11]. Исследователи связывают снижение VO2 на финишном отрезке дистанции с утомлением дыхательной системы [12], снижением ударного объема сердца, сдвигом артериове-нозной разницы по О2 [13], снижением уровня гемоглобина в артериальной крови [14].

Мы считаем, что в процессе повышения специальной работоспособности спортсмены приобретают большую устойчивость к гипоксии и способность к высокой координации мышечного сокращения в условиях крайней степени утомления, что позволяет более акценти-рованно выполнять финишное ускорение и в большей степени реализовывать силовой потенциал мышц на финишном отрезке дистанции.

Заключение

У гребцов на байдарках высокой квалификации на соревновательном этапе годичного цикла тренировки критериями оценки функционального состояния являются:

- взаимосвязь эргометрических показателей рабочей производительности и показателей адаптации кар-диореспираторной системы и энергетического метабо-

лизма в процессе выполнения специального 4-минутного теста, моделирующего нагрузку соревновательного упражнения на дистанции 1000 м;

- скорость развертывания дыхательных и метаболических процессов в период срочной адаптации высококвалифицированных гребцов на байдарках к моделируемой соревновательной нагрузке.

Литература

1. Граевская Н.Д. О диагностике тренированности в спортивной медицине // Научно-спортивный вестник. - М.: Физкультура и спорт, 1982. - № 5. - С. 12-16.

2. Ефремов Г.М. Рекомендации по использованию тренажера Г. Ефремова для подготовки спортсменов высокой квалификации // Мир гребли. - 2007. - Сентябрь. - С. 17-21.

3. Квашук П.В. Методические аспекты определения индивидуальной нормы функционального состояния юных спортсменов // Вестник спортивной медицины России. - М., 1997. - № 2. - С. 61.

4. Корженевский А.Н. Модельные характеристики функциональной подготовленности спортсменов высокого класса в различных видах спорта: Дис. ... канд. пед. наук. - М., 1983. - 176 с.

5. Матсин Т.А., Виру А.А. Функциональная устойчивость регулирующих и регулируемых систем как фактор спортивной работоспособности и основа выносливости // Теория и практика физической культуры. - 1978. - № 11. - С. 19-22.

6. Мищенко В.С. Функциональные возможности спортсменов. - Киев: Здоров’я, 1990. - 200 с.

7. Реактивные свойства кардиореспираторной системы как отражение адаптации к напряженной физической тренировке в спорте: Монография / В.С. Мищенко, Е.Н. Лысенко, В.Е. Виноградов - Киев: Науковий св1т, 2007. - 351 с.

8. Физиология трудовой деятельности. - СПб.: Наука, 1993. - 528 с.

9. Функциональные системы организма: Руководство / Под ред. К.В. Судакова. - М.: Медицина, 1987. - 432 с.

10. Чаговец Н.Р., Силаев А.П., Дольник ЮА, Максимова Л.В., Ленкова Р.И. Биохимический анализ механизмов энергообеспечения на дистанции 1000 м в гребле на байдарках и каноэ // Научно-спортивный вестник. - М.: Физкультура и спорт, 1980. - № 4. -

C. 35-36.

11. Hanon C, Leveque J.M., Vivier L, Thomas C. Oxygen uptake in 1500 metres // New Studies in Athletics. -2007. - 1. - 15-22 p.

12.Perrey S., Candeau R., Millet G.Y., Borrani F., Rouillon J.D. Decrease in oxygen uptake at the end of high-intensity submaximal running in humans // Int J Sports Med. - 2002. - 23. - 298-304 р.

13. Gonzales-Alonso J, Jose A.L., Calbet M.D. Reductions in systemic and skeletal muscle blood flow and oxygen delivery limit maximal aerobic capacity in Humans // Circulation. - 2003. - 107. - 824-830 р.

14.Harms C.A., Mcclaran S.R., Nickele G.A., Pegelow

D.F., Nickele G.A., Nelson W.B., Dempsey J.A. Effect of exercise-induced arterial O2 desaturation on VO2 max in women // Med. Sci. Sport 2Exerc. - 2000. - 32. 2- 11011108 р.