Определение максимального потребления кислорода студентов на занятиях по физической культуре

ЛИТЕРАТУРА

1. Болотин, А.Э. Требования предъявляемые к выпускникам вузов внутренних войск МВД России к эффективному выполнению служебно-боевых задач / А.Э. Болотин, А.Н. Сивак // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 10 (92). - С. 30-35.

2. Болотин, А.Э. Педагогическая модель обеспечения физической готовности выпускников вузов ПВО (ВКО) к боевой деятельности / А.Э. Болотин, О.С. Зайцев // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 9 (91). - С. 38-42.

3. Болотин, А.Э. Модель процесса подготовки призывной молодежи к воинской службе / А.Э. Болотин, Р.А. Лайшев // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 12 (94). - С. 27-31.

4. Болотин А.Э. Структура и содержание педагогической концепции совершенствования многоуровневой системы физического воспитания в России / А.Э. Болотин, В.А. Чистяков // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2013. - № 3 (97). - С. 35-41.

5. Болотин, А.Э. Факторы, определяющие необходимость нормирования тренировочной нагрузки в процессе занятий физической подготовкой курсантов вузов ПВО / А. Э. Болотин, С. А. Скрипачев // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 2014. - № 5 (111). - С. 2428.

REFERENCES

1. Bolotin, A.E. and A.N. Sivak, A.N. (2012), "Requirements imposed to university graduates of internal troops of the Ministry of Internal Affairs of Russia to effective implementation of office and fighting tasks", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 92, No. 10, pp. 30-35.

2. Bolotin, A.E. and Zaytsev, O. S. (2012), "Pedagogical model of ensuring physical readiness of university graduates of air defense (VKO) to fighting activity", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 91, No. 9, pp. 38-42.

3. Bolotin, A.E. and Layshev, R. A.(2012), "Model of process of preparation of draft youth to military service", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 94, No. 12, pp. 27-31.

4. Bolotin, A.E. and Chistyakov V.A. (2013), "Structure and contents of the pedagogical concept of improvement of multilevel system of physical training in Russia", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 97, No. 3, pp. 35-41.

5. Bolotin, A.E. and Skripachev S. A. (2014), "The factors defining need of rationing of training loading in process of occupations by physical training of cadets of higher education institutions of air defense", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, Vol. 111, No. 5, pp. 24-28.

Контактная информация: a_bolotin@inbox.ru

Статья поступила в редакцию 29.08.2014.

УДК 378.016:796.011

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА СТУДЕНТОВ НА ЗАНЯТИЯХ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ

Владимир Васильевич Бянкин, кандидат педагогических наук, доцент, Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС),

Лариса Владимировна Бянкина, кандидат педагогических наук, профессор, Дальневосточная государственная академия физической культуры (ДВГАФК),

Хабаровск

Аннотация

Связь между аэробными возможностями организма и состоянием здоровья людей различных возрастных групп была обнаружена во второй половине ХХ века. Основным показателем аэробных возможностей организма является максимальное потребление кислорода (МПК), для определения которого были разработаны соответствующие методики. Более точные показатели получают в лабораторных условиях, однако при проведении занятий по физической культуре в вузе одновременно с большим количеством студентов достаточно трудно определить уровень их физического состояния, что в условиях ухудшения здоровья населения приобретает особую значи-

мость. В статье приводятся данные об определении показателя МПК в условиях проведения занятий по физической культуре в вузе.

Ключевые слова: максимальное потребление кислорода, студенты, самооценка здоровья, психофизическое состояние.

DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2014.08.114.p42-48

DEFINITION OF THE MAXIMUM OXYGEN CONSUMPTION OF THE STUDENTS AT THE LESSONS OF PHYSICAL TRAINING

Vladimir Vasilyevich Byankin, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Far East State University of Means of Communication, Khabarovsk,

Larisa Vladimirovna Byankina, the candidate of pedagogical sciences, professor, Far East State Academy of Physical Culture, Khabarovsk

Annotation

The correlation between the aerobic capacity of the organism and the health of people of different age groups was found in the second half of the twentieth century. The main indicator of the organism's aerobic capacity is the maximal oxygen consumption (MOC), the appropriate methods have been developed to determine it. More indicators that are accurate are obtained in the laboratory conditions; however, when conducting the physical training classes in higher school simultaneously with a large number of the students, it is difficult to determine the level of their physical fitness, which amid the deteriorating of the public health acquires a special importance. The article provides the data on determination of the MOC index in conditions of the physical training classes conducted in a higher school.

Keywords: maximum consumption of oxygen, students, health self-assessment, psychophysical

state.

ВВЕДЕНИЕ

Связь между аэробными возможностями организма и состоянием здоровья впервые была обнаружена американским врачом Купером. Он доказал, что люди, имеющие показатели максимального потребления кислорода (МПК) для мужчин - 42 мл/мин/кг, а для женщин - 35 мл/мин/кг и выше, не страдают хроническими заболеваниями и имеют показатели артериального давления в пределах нормы. То есть, показатель МПК является одним из наиболее информативных для определения состояния здоровья человека.

Существуют несколько методик для определения уровня МПК, однако как лабораторные исследования, так и методики расчета при помощи теста PWCi70 достаточно сложно применимы при массовых занятиях, к которым мы относим и занятия по физической культуре в вузе, где одновременно присутствуют до 30-40 человек. Купер предложил определять аэробную работоспособность (примерный уровень МПК) с помощью 12-минутного теста (для детей школьного возраста - 6-ти минутным тестом), причем, испытуемый должен пробегать дистанцию в течение 12 минут с максимальной скоростью.

Вместе с тем, практика показывает, что определение уровня физического состояния на занятиях по физической культуре по двенадцатиминутному тесту вызывает определенные трудности:

- измерение дистанции каждого испытуемого;

- дополнительное привлечение людей для измерения дистанции пробегания каждого индивида при групповом забеге;

- приведение в соответствие длину пробегания дистанции к стандартным оценочным уровням.

Зная, что между скоростью бега и потреблением кислорода существует линейная зависимость, мы пришли к выводу, что аэробные возможности можно определить и на других длинных дистанциях. Для подтверждения нашего предположения мы и провели данные исследования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для обоснования возможности замены традиционных тестов, определяющих уровень МПК студентов и облегчения процедуры проведения замеров, в течение восьми лет нами были проведены исследования с привлечением более двух тысяч студентов, обработано более восьми тысяч результатов. Исследования проводились в несколько этапов: на первом этапе определялся и обосновывался коэффициент сопоставимости беговых дисциплин, на втором - определялась взаимосвязь между различными тестами определения МПК у юношей и девушек, в том числе и в зависимости от их веса, также исследовались показатели МПК по тесту Астранда-Риминга. Итогом проведения исследований явилась таблица определения МПК на различных дистанциях, для девушек это 1000, 1500 и 2000 метров, а для юношей - 1500, 2000 и 3000 метров (таблица 1), а также таблицы определения МПК по частоте сердечных сокращений при степ-тестовой нагрузке для

юношей и девушек.

Таблица 1

_Определение МПК по беговым дисциплинам на выносливость_

МПК 1000 м 1500 м 2000 м 1,5 мили 3000 м

25 6,32 10,25 14,24 17,42 22,3

26 6,21 10,07 13,58 17,11 22,01

27 6,10 9,41 13,32 16,43 21,24

28 6,00 9,35 13,14 16,16 20,51

29 5,53 9,26 12,55 15,53 20,21

30 5,46 9,09 12,38 15,39 19,54

31 5,37 8,56 12,21 15,11 19,25

32 5,29 8,43 12,02 14,48 18,57

33 5,21 8,31 11,46 14,28 18,31

34 5,14 8,21 11,29 14,08 18,05

35 5,07 8,08 11,13 13,48 17,41

36 5,01 7,58 10,57 13,29 17,15

37 4,53 7,46 10,42 13,11 16,52

38 4,46 7,35 10,29 12,53 16,31

39 4,40 7,26 10,15 12,37 16,09

40 4,35 7,17 10,03 12,21 15,49

41 4,29 7,08 9,51 12,07 15,31

42 4,24 6,59 9,39 11,52 15,12

43 4,19 6,52 9,28 11,39 14,55

44 4,14 6,44 9,18 11,27 14,39

45 4,10 6,38 9,09 11,15 14,24

46 4,06 6,31 8,59 11,03 14,09

47 4,02 6,24 8,49 10,52 13,54

48 3,57 6,17 8,41 10,41 13,39

49 3,53 6,11 8,31 10,29 13,25

50 3,48 6,04 8,22 10,18 13,11

51 3,45 5,58 8,13 10,07 12,57

52 3,41 5,51 8,05 9,56 12,43

53 3,37 5,45 7,57 9,46 12,31

54 3,33 5,39 7,48 9,36 12,17

55 3,29 5,33 7,39 9,25 12,03

56 3,26 5,29 7,33 9,18 11,54

57 3,24 5,25 7,28 9,11 11,45

58 3.22 5,21 7,22 9,05 11,37

59 3,19 5,17 7,17 8,58 11,29

60 3,17 5,14 7,13 8,53 11,22

61 3,15 5,11 7,09 8,48 11,15

62 3,12 5,08 7,05 8,43 11,07

63 3,10 5,05 7,01 8,38 10,59

64 3,08 5,01 7,56 8,32 10,51

65 3,05 4,58 6,52 8,27 10,44

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

При разработке оценочных шкал в беговых дисциплинах мы проанализировали разрядные нормы по лёгкой атлетике, таблицы оценки результатов по данному виду спорта [6], в результате чего обнаружили, что все дистанции между собой взаимосвязаны устойчивыми коэффициентами (коэффициентами сопоставимости), отражающими соответствие времени пробегания разных дистанций [2]. Самыми оптимальными величинами коэффициента сопоставимости является интервал от 0,94 до 1,00. Анализ различных систем оценивания результатов в беге на выносливость, и исследование результатов бега в группах ОФП, с которыми занимались три года, показали, что наиболее оптимальные коэффициенты сопоставимости между дистанциями от 0,94 до 0,98.

В результате применения коэффициента сопоставимости и определения МПК по двенадцатиминутному тесту [4] нами был разработан график, по которому можно узнать показатель МПК по времени пробегания дистанций от 1500 до 3000 м. Данный график был апробирован более чем на тысяче студентов, уровень МПК которых определялся по различным методикам. В результате проводимых нами исследований выявлена взаимосвязь между результатами беговых дисциплин, указанных выше и показателями МПК. Установлено, что чем выше результат тестирования, тем выше уровень МПК.

На следующем этапе исследования мы выяснили насколько соответствуют получаемые нами результаты показателям тестирования по другим методикам, а именно тесту PWC170. Показатель физической работоспособности, при которой ЧСС равна 170 уд/мин, рассчитывался по формуле, предложенной В.Л. Карпманом с соавторами [3]. В нашем исследовании участвовало 36 студентов из двух групп ОФП. У студентов в течение двух занятий определялись аэробные возможности по величине МПК с помощью теста PWC170. Затем с помощью сравнительного анализа выявлялась зависимость оценочных результатов МПК студентов, установленные по беговым дисциплинам и тесту PWC170. Результаты тестирования заносились в таблицу, в которой также были занесены результаты этих же студентов в беге на 1,5 мили и оценки МПК по времени пробегания различных дистанций. Нами было выявлено, что показатели МПК у одних и тех же студентов, получаемые в результате применения разных методик отличаются недостоверно, то есть при массовых исследованиях для определения уровня физического состояния тест PWC170 требует значительно больше времени, чем беговые дисциплины, а также дополнительное оборудование.

Для достоверности результатов на различных дистанциях, соответствующих определенному МПК, нами был проведен сравнительный анализ сдачи контрольных нормативов на различных дистанциях (от 1000 до 3000 метров). В общей сложности за четыре года было обработано 1118 результатов у мужчин и 478 - у женщин. Сравнивались результаты бега студентов, тестируемых на дистанциях 1000, 1500, 2000, 2414 у женщин, и 1500, 2000, 2414 и 3000 метров у мужчин. Анализ исследуемых результатов показал, что разница средних величин МПК (максимального потребления кислорода) при сдаче контрольных нормативов на различных дистанциях (от 1000 до 3000 м), практически отсутствует, что говорит об очень высокой корреляции времени пробегания на различных дистанциях. Коэффициенты корреляции просчитаны для всех оценочных уровней между дистанциями 1000 и 1500м, 1500 и 2000м, 2000 2414м для женщин, и 1500 и 2000м , 2000 и 2414м, 2414 и 3000м для мужчин.

В наших условиях одним из наиболее предпочтительных методик явилась номограмма Астранда-Риминга, хотя с учетом коррекции она дает отклонения от данных прямого определения МПК, но не превышающие 10-15% [1]. Для определения МПК по номограмме Астранда-Риминга учитывается ЧСС на последней минуте стандартного теста с 22,5 подъемами в одну минуту в течение 5 минут (высота ступеньки для мужчин 40 см, женщин - 33 см). Затем по номограмме, используя шкалы ЧСС и веса испытуемого, определяется потребление кислорода в минуту, после чего находится относительная ве-

личина потребления кислорода [5]. Для определения аэробной работоспособности студентов было проведено исследование, которое длилось четыре месяца. В нем приняло участие 198 юношей и 179 девушек различных групп. Средняя относительная величина МПК у юношей была 44,53 мл/мин/кг, у девушек - 36,2 мл/мин/кг. Как у юношей, так и у девушек уровень МПК соответствовал пороговому уровню. Математический анализ результатов исследований показал, что относительную величину МПК можно определять только по ЧСС после тестовой нагрузки, не прибегая к номограмме Астранда-Риминга. В процессе исследований протоколов (376 результатов) было обнаружено, что относительные величины МПК при одинаковом показателе ЧСС вне зависимости от веса испытуемого, практически совпадают (таблица 2).

Таблица 2

Определение максимального потребления кислорода

по частоте сердечных сокращений при степ-тестовой нагрузке у юношей

ЧСС Вес в кг 50 60 70 80 90 100 Относительная средняя величина МПК

180 МПК, л/мин 1,70 2,04 2,35 2,70 2,95 3,30 33,4±0,6

мл/мин/кг 34,0 34,0 33,6 33,7 32,8 33,0

160 МПК, л/мин 2,10 2,50 2,90 3,30 3,70 4,11 41,4± 0,6

мл/мин/кг 42,0 41,7 41,4 41,3 41,1 41,1

140 МПК, л/мин 2,64 3,10 3,60 4,11 4,60 5,15 51,7±1,1

мл/мин/кг 52,8 51,7 51,4 51,4 51,1 51,5

120 МПК, л/мин 3,48 4,20 4,80 5,53 6,10 6,80 68,9±1,1

мл/мин/кг 68,6 70,0 69,6 69,1 67,8 68,0

В первом столбце таблицы указана ЧСС, в последующих - потребление кислорода в максимальных и относительных единицах. Градация весов была сделана через пять килограммов. ЧСС была внесена от 180 до 120 уд/мин. Результаты МПК, определяемые через номограмму Астранда-Риминга, фиксировались в таблице. В общей сложности по номограмме было определено и внесено в таблицы 780 результатов МПК, и столько же вычисленных относительных единиц МПК.

Вычисления показали, что разница относительных средних величин МПК при определенных ЧСС и различных весах колебалась у юношей от 0,3 до 1,1 мл/мин/кг, у девушек - от 0,3 до 1,2 мл/мин/кг. Была определена еще одна закономерность: у юношей с увеличением собственного веса относительная величина МПК имела тенденцию уменьшаться до 1,5 мл/мин/кг, у девушек - возрастать до 3,5 мл/мин/кг. Поэтому, с целью увеличения точности определения относительного МПК у женщин, чей вес не превышал 47,5 кг, была для них предложена отдельная таблица. Достоверность различий по критерию Стьюдента колебалась от 0,01 до 0,001. Итак, на основании проведенных исследований и результатов анализа, нами предлагаются таблицы для юношей и девушек, по которым можно определить МПК в мл/мин/кг через ЧСС, измеряемой после степ-тестовой нагрузки (таблицы 3-5).

Таблица 3

Определение максимального потребления кислорода в мл/мин/кг

по частоте сердечных сокращений при степ-тестовой нагрузке у юношей

МПК 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

ЧСС 180 176 174 171 168 166 164 161 158 156 154 152

МПК 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

ЧСС 150 148 146 144 142 140 139 138 136 135 134 133

МПК 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

ЧСС 132 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121 120

Преимущество разработанных таблиц по определению МПК по частоте сердечных сокращений перед номограммой Астранда-Риминга заключается: в проведении массовых исследований при наличии скамеек определенной высоты и метронома; в экономии времени; более точных расчетных величин МПК, чем при их определении через номограмму

Астранда-Римминга.

Таблица 4

Определение максимального потребления кислорода в мл/мин/кг по частоте

МПК 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

ЧСС 180 178 174 170 167 164 162 159 156 154 152

МПК 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

ЧСС 150 148 146 144 142 140 139 138 136 134 133

МПК 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

ЧСС 132 131 129 128 127 126 124 123 122 121 120

Таблица 5

Определение максимального потребления кислорода в мл/мин/кг по частоте сердечных сокращений при степ-тестовой нагрузке у девушек весом до 47,5 кг

МПК 29 30 31 32 33 34 35 36 37 39 40

ЧСС 180 176 173 169 166 164 162 160 158 154 152

МПК 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

ЧСС 149 146 144 142 140 138 137 136 134 132 130

МПК 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62

ЧСС 129 128 127 126 125 124 123 122 121 120 119

При разработке таблиц номограмма была увеличена в шесть раз с целью более аккуратных вычислений МПК; вес испытуемого не всегда можно определить с точностью до килограмма, что, в конечном итоге, при расчете может влиять на определение относительного максимального потребления кислорода. Недостатком предложенных таблиц является тот факт, что, так же как и в номограмме Астранда-Риминга нельзя вычислить МПК девушек ниже 30 мл/мин/кг, у юношей ниже 33 мл/мин /кг.

ВЫВОДЫ

Как было сказано выше о недостатках применения теста Купера в наших условиях, мы рекомендуем использовать разработанные нами таблицы, которые обладают следующими преимуществами:

• Экономия времени в приеме нормативов.

• Значительно повышается точность в измерении уровня физической работоспособности.

• На основании данных таблицы можно корректировать контрольные нормативы, определяющие развитие выносливости.

• По результату сдачи какого-либо контрольного норматива на выносливость, можно спрогнозировать результат бега в рядом стоящей дистанции.

• При сдаче контрольного норматива на выносливость можно узнать МПК испытуемого со значительно большей точностью, чем в представленной информации при тестировании об уровне физического состояния.

• Разработка простейших тестов по определению МПК является залогом массовых исследований, модернизация теста Астранда-Риминга - один из первых шагов по упрощению определения МПК в данном направлении.

• Знание индивидуального показателя МПК позволяет студенту определить свой уровень физического состояния и определиться в будущей программе повышения (если он находится в зоне «риска») или поддержания на определенном уровне своих физических кондиций.

ЛИТЕРАТУРА

1. Амосов, Н.М. Физическая активность и сердце / Н.М. Амосов, Я.А. Бендет. - 3-е изд., перераб. и доп. - Киев : Здоровья, 1989. - 216 с.

2. Бянкин, В.В. Управление процессом физического воспитания студентов вузов : учебное пособие / В.В. Бянкин. - Хабаровск : Изд-во Дальневост. гос. ун-та путей сообщения, 2005. - 88 с.

3. Карпман, В.Л. Сердце и работоспособность спортсмена / В.Л. Карпман, С.В. Хрущев, Ю.А. Борисова. - М. : Физкультура и спорт, 1978. - 35 с.

4. Купер, К. Аэробика для хорошего самочувствия / К. Купер. - М. : Физкультура и спорт, 1987. - 224 с.

5. Спортивная медицина : (руководство для врачей) / под редакцией А.В Чоговадзе, Л.А. Бутченко. - М. : Медицина, 1984. - 384 с.

6. Таблицы оценки результатов в лёгкой атлетике / сост. А.С. Полосин, А.А. Ушаков. - М. : Физкультура и спорт, 1986. - 608 с.

REFERENCES

1. Amosov N.M. (1989), Physical activity and heart, publishing house "Health", Kiev, Ukraine.

2. Byankin, V.V. (2005), Managing the process ofphysical education of university students: tutorial, publishing house "DVGUPS", Khabarovsk.

3. Karpman V.L. (1978), Heart and performance athlete, publishing house "FIS", Moscow.

4. Kuper, K. (1987), Aerobics for good health, publishing house "FIS", Moscow.

5. Ed. Chogovadze, A.V. and Butchenko, L.A. (1984), Sport Medicine (Manual for Physicians), Medicine, Moscow.

6. Ed. Polosin, A.S. and Ushakov, A.A. (1986), Tables evaluation results in athletics, publishing house "FIS", Moscow.

Контактная информация: larisa.byankina@gmail.com

Статья поступила в редакцию 27.08.2014.

УДК 796

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ В УПРАВЛЕНИИ ПОДГОТОВКОЙ ЮНЫХ И КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ: НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ

АНАЛИЗ

Геннадий Николаевич Германов, профессор, доктор педагогических наук,

Светлана Ивановна Филимонова, профессор, доктор педагогических наук, Педагогический институт физической культуры и спорта Московского городского педагогического университета, г. Москва, Ирина Александровна Сабирова, доцент, кандидат педагогических наук,

Воронежский государственный институт физической культуры, г. Воронеж

Аннотация

В статье рассматривается практическая методология управления системой многолетней спортивной подготовки юных и квалифицированных спортсменов. Логично и последовательно построить процесс тренировки не представляется возможным без опоры на современные научные теории и концепции в управлении подготовкой спортсменов в многолетнем процессе. Сегодня успешность спортивной подготовки связана с теоретическим обоснованием и практическим воплощением ряда общенаучных подходов, среди которых следует выделить комплексный, мета-предметный, программно-целевой, системный, структурно-функциональный, технологический подходы.

Ключевые слова: спортивная подготовка, система управления, комплексный подход, ме-тапредметный подход, программно-целевой подход, системный подход, структурно-функциональный подход, технологический подход.