Повышение функциональной подготовленности легкоатлетов на основе использования резистивно-респираторных нагрузок

Повышение функциональной подготовленности легкоатлетов на основе использования резистивно-респираторных нагрузок

В. В. Чёмов, И. Н. Солопов, А. С. Мартюшёв

Использование интервальной резистивно-респираторной нагрузки приводит к существенному повышению аэробной производительности и формированию экономичности организма спортсменов. Непрерывный режим такой нагрузки обеспечивает более высокую физическую работоспособность.

Ключевые слова: интервальные резистивно-респираторные нагрузки, физическая работоспособность, легкоатлеты.

Increase of Functional Readiness of Athletes on the Basis of Use of Resistive-Respiratory Loadings

V. V. Chyomov, I. N. Solopov, A. S. Martjushev

Use of interval resistive-respiratory loading provides more essential increase of aerobic productivity and profitability and efficiency of functioning of an organism of athletic sportsmen. Non-stop regime of such loading provides the higher level of working capacity.

Key words: interval resistive-respiratory loadings, physical working capacity, athletes.

Неуклонный прогресс достижений в современном спорте и рост профессиональных нагрузок в ряде областей обитания и деятельности человека предопределяют возможность развития крайней степени физического напряжения, достигающего в ряде случаев предела физиологических возможностей. В связи с этим возникает необходимость разработки новых средств и методов повышения функциональных резервов организма, оптимизации процессов адаптации к экстремальным нагрузкам и роста физической работоспособности.

В связи с этим в последнее время уделяется большое внимание внедрению в тренировочный процесс спортсменов широкого круга дополнительных, так называемых эргогенических, средств в качестве которых могут выступать различные средства направленного воздействия на организм - искусственная управляющая среда (тренажеры, особые условия - покрытия и др.); применение естественных биологически активных веществ; направленные воздействия на дыхательную систему (гипоксия, дыхание через дополнительное «мертвое» пространство, дыхание при повышенном резистивном и эластическом сопротивлении, произвольная гиповентиляция) и др. [2; 14; 16]. Использование этих средств позволяет полнее раскрыть функциональные резервы организма спортсмена, интенсифицировать процессы адаптации к факторам тренировочного воздействия, повысить эффективность подготовки, при этом удается избежать критических степеней напряжения опорно-двигательного аппарата и регуляторных механизмов.

Весьма эффективным средством, способствующим усилению воздействия на организм физических нагрузок, является дыхание в условиях повышенного резистивного сопротивления дыханию [6; 13]. Систематическое использование дыхания с сопротивлением способствует повыше -нию уровня специальной выносливости, росту

спортивных результатов и развитию функциональных возможностей дыхательной системы. Существенно увеличиваются показатели общей и специальной физической работоспособности, повышается аэробная производительность [13; 17].

В практике применения резистивной тренировки используется непрерывный метод экспозиции этого воздействия в виде сеансов по 15-20 минут и, как правило, в условиях мышечного покоя [4; 11]. Вместе с тем, как показали наши исследования, наибольший эффект от применения дополнительного сопротивления дыханию наблюдается при его экспозиции совместно с мышечной работой [13; 14]. Кроме того, мы предполагаем, что применение этого воздействия в интервальном (прерывистом) режиме может быть более эффективным. Как известно, принцип ин-тервальности успешно применяется в спортивной [3; 9; 10] и гипоксической тренировке [1; 5].

Таким образом, в исследовании была поставлена задача - выяснить влияние тренировки в условиях дополнительного резистивного сопротивления в режимах непрерывной и интервальной экспозиции на показатели физической работоспособности, аэробной производительности, дыхательной мускулатуры и параметры функционального состояния спортсменов.

Организация и методы исследований

Для определения эффективности использования в тренировочном процессе дыхания с повышенным резистивным сопротивлением дыханию был организован физиологический эксперимент с участием 16 спортсменов-бегунов (18-20 лет). Были сформированы контрольная (5 человек) и две экспериментальные группы (№ 1- из 5 человек, № 2 - из 6 человек) одинаковой физической подготовленности.

Тренировка продолжалась четыре недели, в течение которых все три группы тренировались по одинаковой тренировочной программе.

Повышение функциональной подготовленности легкоатлетов на основе использования резистивно-респираторных нагрузок

В отличие от контрольной группы, участники экспериментальных групп 20-25 % объема специальной работы выполняли в условиях дыхания с диафрагмой, создающей инспираторно-экспираторное резистивное сопротивление 8-10 мм вд. ст. Участники экспериментальной группы № 1 использовали это воздействие в непрерывном режиме, осуществляя дыхание с сопротивлением в течение 15-20 минут в каждой тренировке при пробегании длинных дистанций. Участники экспериментальной группы № 2 дышали с сопротивлением в интервальном режиме, выполняя экспозицию воздействия сериями (8-10 по 1-2 минуты), также при осуществлении длительной беговой работы.

До и после экспериментальных тренировок участники всех групп обследовались в лаборатории и тестировались в условиях тренировки. Производилось определение общей физической работоспособности (PWCl70), максимальной мощности физической нагрузки ^тах), частоты сердечных сокращений в момент выполнения мышечной нагрузки максимальной мощности (ЧССтах), жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и максимальной вентиляции легких (МВЛ).

Регистрировались показатели минутного объема легочной вентиляции дыхания (УЕ) и частоты дыхания (й). Рассчетным путем получали величины дыхательного объема (Ут) посредством электронного спирометра «8рпо81й-3000»

(Fukuda, Япония). Кроме того, производилось прямое определение максимального потребления кислорода (МПК) при помощи метаболографа «Ergo-oxyscreen (Jaeger)». Расчетным путем получали величины ватт-пульса (W/ЧСС) - показателя экономичности выполнения физической нагрузки, кислородного пульса (КП). Специальная подготовленность оценивалась по времени про-бегания 1 мили.

Результаты исследований

В таблице 1 представлена динамика показателей аэробной производительности, общей и специальной работоспособности у спортсменов всех групп, зарегистрированных до и после физиологического эксперимента.

В результате четырехнедельной тренировки во всех группах спортсменов существенно возросли показатели аэробной производительности, общей физической работоспособности, как при умеренной (PWC17o), так и при максимальной мощности (Wmax) работы, и специально-технического результата (бег на 1 милю). Это свидетельствует о правильно и рационально организованном тренировочном процессе спортсменов в подготовительном периоде, когда основная задача состоит в повышении аэробных возможностей и физической работоспособности [9].

Таблица 1

Изменение показателей аэробной производительности, общей и специальной физической

Показатели Экспериментальная группа № 1

в начале эксперимента в конце эксперимента в начале эксперимента в конце эксперимента в начале эксперимента в конце эксперимента

МПК, л/мин. 3,02±0,13 3,84±0,67* 3,48±0,16 4,79±0,22* 2,99±0,14 3,46±0,48*

МПК/вес, мл/кГ/мин. 47,5±2,4 59,9±9,9* 52,1±1,8 72,3±4,6* 42,2±1,7 48,8±5,4*

PWC170 кГм/мин. 878±72 1357±60* 983±39 1207±81* 953±73 1012±136*

PWC170/вес кГм/кг/мин. 13,7±0,9 21,2±1,2* 14,9±1,1 18,3±1,5* 13,6±1,4 14,3±1,9*

W vv max кГм/мин. 1240±25 1740±56* 1238±30 1700±67* 1425±45 1800±112*

Бег, 1 миля, мин 3,49±0,15 3,41±0,07* 3,45±0,22 3,20±0,25* 3,40±0,01 3,39±0,03

Примечание. Здесь и далее достоверность различий: * при Р<0,05 (критерий знаков, 7).

Вместе с тем в экспериментальных группах увеличение указанных показателей было почти в два раза больше, чем в контрольной. В экспериментальной группе № 1, использовавшей непрерывный режим экспозиции резистивной респираторной нагрузки, аэробная производительность увеличилась в несколько меньшей степени (на 27,1 %; Р<0,05) по сравнению с эксперименталь-

ной группой № 2 (37,6 %; Р<0,05), использовавшей интервальный режим экспозиции резистив-ной респираторной нагрузки. В то же время в группе № 1 показатель PWC170 возрос более существенно: на 54,5 % (Р<0,05) против 22,8 % (Р<0,05) в группе № 2. Максимальная мощность работы ^тах) возросла в обеих группах в равной

степени - соответственно на 40,3 и 37,3 % затель возрос на 2,3 % (Р<0,05), а в контрольной (Р<0,05). группе всего на 0,7 % (Р<0,05).

Обращает на себя внимание то обстоятельст- В таблице 2 представлены показатели функ-во, что в группе № 2 произошло более сущест- циональной экономичности и эффективности венное увеличение спортивного результата - на при максимальной мощности физической на-7,0 % (Р<0,05), тогда как в группе № 1 этот пока- грузки.

Таблица 2

Изменение функциональных показателей, зарегистрированных при максимальной физической

Показатели Экспериментальная группа № 1

в начале эксперимента в конце эксперимента в начале эксперимента в конце эксперимента в начале эксперимента в конце эксперимента

^^тах, кГм/мин. 1240±25 1740±56* 1238±30 1700±67* 1425±45 1800±112*

ЧСС уд./мин. 183,0±7,3 184,4±4,4 194,0±5,9 185,7±2,9 185,0±5,4 191,4±3,0

^^/ЧССтах, кГм/мин./уд. 6,8±0,2 9,4±0,3* 6,3±0,1 9,1±0,3* 7,7±0,1 9,4±0,4*

КП мл/мин./уд. 16,5±0,9 20,8±2,9* 17,9±1,4 25,8±2,0* 16,2±0,6 18,1±2,2

* -^тах? л/мин. 102,0±12,9 109,0±11,1 113,9±7,6 100,0±6,9 115,5±4,4 116,6±8,9

-^тах, кГм/мин./уд. 52,0±1,8 54,2±2,1 56,0±5,2 47,7±2,7 56,8±4,0 51,4±3,9

Утах, л 1,92±0,19 2,01±0,19 2,06±0,10 2,11±0,16 2,08±0,18 2,27±0,01

Из приведенных данных можно увидеть, что в экспериментальных группах спортсменов наблюдается существенный прирост показателей и экономичности и эффективности, по сравнению с контрольной группой.

Примечательно то, что практически одинаковая максимальная мощность физической работы достигалась спортсменами обеих экспериментальных групп также по-разному, с различной степенью напряжения функциональных систем.

Так, в группе, использовавшей интервальную резистивно-респираторную нагрузку (ИРРН), увеличение максимальной мощности физической нагрузки сопровождалось снижением максимальной частоты сердечных сокращений на 4,3 %, тогда как в группе, использовавшей непрерывный режим резистивно-респираторной нагрузки (НРРН), максимальная ЧСС несколько увеличилась (на 0,7 %). Показатель ватт-пульса ^/ЧССтах) в группе с ИРРН увеличился на 52,5 % (Р<0,05), а в группе с НРРН - на 38,8 % (Р<0,05). Кислородный пульс (КПтах) в группе с ИРРН повысился на 44,1 % (Р<0,05), а в группе с НРРН - на 26,0 % (Р<0,05).

В этом плане весьма показательны изменения объемно-временных параметров дыхания при максимальной нагрузке в обеих экспериментальных группах. Легочная вентиляция (УЕтах) при Wmax в группе с ИРРТ снизилась на 12,2 % при существенном (на 14,9 %) урежении частоты дыхания (-Ьтах) и увеличении дыхательного объема (Уттах) на 2,4 %.

В группе с НРРН легочная вентиляция, напротив, возросла на 6,8 %. Возросли при этом и частота дыхания и дыхательный объем соответственно на 4,3 и 4,7 %.

Вышеизложенное позволяет заключить, что ИРРТ в большей мере, чем НРРН, способствует повышению экономичности и эффективности функционирования как респираторной системы, так и всего организма в целом.

В связи с этим становится понятным более существенное увеличение спортивного результата у участников, использовавших ИРРН, так как известно, что на этапе обретения высшего спортивного мастерства именно факторы экономичности-эффективности определяют специфический спортивный результат [8; 15].

Повышение функциональной подготовленности легкоатлетов на основе использования резистивно-респираторных нагрузок

Заключение

Систематическое использование повышенного резистивного сопротивления в тренировке спортсменов способствует значительному повышению специальной физической подготовленности, опосредованной повышением экономичности и эффективности функционирования дыхательной функции и организма в целом при физической нагрузке, ростом аэробной производительности организма и общей физической работоспособности.

Использование интервальной резистивно-респираторной нагрузки обеспечивает более существенное повышение аэробной производительности, экономичности и эффективности функционирования системы дыхания и организма в целом. Вместе с тем, применение резистив-ной нагрузки на дыхание в непрерывном режиме обеспечивает более высокую физическую работоспособность как при умеренных, так и при максимальных мощностях физической нагрузки.

Указанные обстоятельства позволяют рекомендовать оба этих режима для практического использования в тренировке в качестве дополнительного адаптогенного фактора. При этом непрерывные экспозиции резистивного респираторного сопротивления будут более целесообразны на начальных этапах многолетней спортивной тренировки, когда доминирующее значение для обеспечения физической работоспособности имеют мощностные факторы. Применение интервальных резистивно-респираторных нагрузок наиболее целесообразно на заключительных этапах многолетней тренировки, когда ведущими факторами в обеспечении высокой физической работоспособности выступают факторы экономичности-эффективности.

Библиографический список

1. Волков, Н. И. Эффективность интервальной ги-поксической тренировки при подготовке конькобежцев высокой квалификации [Текст] / Н. И. Волков, Б. А. Стенин, С. Ф. Сокунова // Теория и практика физической культуры. - 1998. -№ 3. - С. 8-13.

2. Волков, Н. И. Перспективы биологии спорта в XXI веке [Текст] / Н. И. Волков // Теория и практика физической культуры. - 1998. - № 5. - С. 14-18.

3. Волков, Н. И. Теория и практика интервальной тренировки в спорте [Текст] / Н. И. Волков, А. В. Карасев, М. Хосни. - М. : Военная академия им. Ф. Э. Дзержинского, 1995. - 196 с.

4. Иоффе, Л. Ц. Повышение функциональных возможностей организма человека путем тренировок дыханием через дополнительное мертвое пространство [Текст] / Л. Ц. Иоффе, Р. И. Любомир-

ская, В. С. Сверчкова и др. // Физиология человека. - 1987. - Т. 13. - № 2. - С. 241-244.

5. Колчинская, А. З. Биологические механизмы повышения аэробной и анаэробной производительности спортсменов [Текст] / А. З. Колчинская // Теория и практика физической культуры. - 1998. -№ 3. - С. 2-7.

6. Крестовников, А. Н. Очерки по физиологии физических упражнений [Текст] / А. Н. Крестовников. - М. : Физкультура и спорт, 1951. - 531 с.

7. Кучкин, С. Н. Резервы дыхательной системы и аэробная производительность организма [Текст] : автореф. дис. ... д-ра. мед. наук / С. Н. Кучкин. -Казань, 1986. - 48 с.

8. Кучкин, С. Н. Резервы дыхательной системы (обзор и состояние проблемы) [Текст] / С. Н. Куч-кин // Резервы дыхательной системы. - Волгоград, 1999. - С. 7-51.

9. Платонов, В. Н. Общая теория подготовки спортсменов в олимпийском спорте [Текст] / В. Н. Платонов. - Киев: Олимпийская литература, 1997. -584 с.

10. Платонов, В. Н. Теория и методика спортивной тренировки [Текст] / В. Н. Платонов. - Киев: Ви-ща школа, 1984. - 352 с.

11. Савич, А. Б. Влияние инспираторной резистивной тренировки на работоспособность спортсменов [Текст] / А. Б. Савич // Современное состояние и актуальные проблемы физиологии спорта. -Л., 1989. - С. 146-155.

12. Солодков, А. С. Повышение резервов адаптации к физическим нагрузкам с помощью резистивной тренировки вентиляторного аппарата [Текст] / А. С. Солодков, А. Б. Савич // Пути оптимизации функции дыхания при нагрузках, в патологии и в экстремальных состояниях. - Тверь, 1991. - С. 7078.

13. Солопов, И. Н. Оптимизация функциональной подготовленности человека посредством дыхания с сопротивлением при мышечных нагрузках [Текст] / И. Н. Солопов, Л. В. Иванов, А. П. Герасименко // Пути оптимизации функции дыхания при нагрузках, в патологии и в экстремальных состояниях. - Тверь, 1993. - С. 98-105.

14. Солопов, И. Н. Физиологические эффекты методов направленного воздействия на дыхательную функцию человека [Текст] / И. Н. Солопов. - Волгоград, 2004. - 220 с.

15. Солопов, И. Н. Функциональная подготовка спортсменов [Текст] / И. Н. Солопов, А. И. Шамардин. - Волгоград: ПринТерра-Дизайн, 2003. -263 с.

16. Шамардин, А. И. Оптимизация функциональной подготовленности футболистов [Текст] / А. И. Шамардин. - Волгоград, 2000. - 276 с.

17. Berlman, V. J. Targeted resistive ventilatory muscle training in chronic obstructive pulmonary disease [Текст] / V. J. Berlman, R. Shadmehr // J. Appl. Physiol. - 1988. - V 65. - № 6. - P. 2726-2735.