Статья: Особенности функциональной подготовленности спортсменов циклических видов спорта с разной спецификой тренировочного процесса

Особенности функциональной подготовленности спортсменов циклических видов спорта с разной спецификой тренировочного процесса

Е.В. Быков, О.В. Балберова,

А.В. Чипышев, Е.Г. Сидоркина

Аннотация

В статье приводятся исследования функциональной подготовленности спортсменов циклических видов спорта с позиции специфики тренировочной деятельности. В эксперименте принимали участие 80 спортсменов, специализирующихся в беге на короткие, средние и длинные дистанции с целью выявления роли различных факторов в обеспечении высокой функциональной подготовленности. Все исследуемые параметры изучались с позиций функциональных свойств: мощности функционирования, экономичности и функциональной мобилизации.

Ключевые слова: функциональная подготовленность; спортсмен; специфика тренировки; диагностика; функциональный резерв.

Введение

Многочисленные исследования последних лет свидетельствуют о том, что спортивная успешность сопряжена в первую очередь с высокой функциональной подготовленностью спортсменов [6, 7, 8, 11, 12]. Функциональная подготовленность включает в себя множество компонентов, которые находятся между собой в тесной взаимосвязи. Под воздействием систематических тренировок происходит комплекс изменений в первую очередь в тех органах и системах организма, которые вносят наиболее значимый вклад в достижение спортивного результата [2]. В связи с этим специфика вида спорта будет определять соотношение тех или иных компонентов в расширении функциональных возможностей спортсмена. Качественными и количественными характеристиками физиологических механизмов, определяющих функциональные возможности спортсмена, являются такие свойства, как мощность функционирования, функциональная экономичность, функциональная мобилизация и устойчивость [10, 14], которые можно рассматривать в качестве модельных характеристик функционального состояния спортсменов определенного вида спорта или спортивной специализации [3]. Именно они в значительной мере обусловливают высокий уровень физической работоспособности, являющейся интегральным показателем функциональной подготовленности спортсменов циклических видов спорта.

В связи с этим нами была поставлена цель: исследовать уровень функциональной подготовленности спортсменов циклических видов спорта в зависимости от специфики тренировочного процесса с позиций следующих функциональных свойств: экономичности, мощности, мобилизации.

Организация и методы исследования

Для решения поставленной задачи в научно-исследовательском институте Олимпийского спорта Уральского государственного университета физической культуры были осуществлены комплексные обследования квалифицированных спортсменов (кмс, мс, мсмк) циклических видов спорта (легкая атлетика, конькобежный спорт) мужского пола (п = 80), составивших три группы -- спринтеры (бег на короткие дистанции, п = 27), средневики (п = 24) и стайеры (бег на длинные дистанции, п = 29).

Нами были использованы следующие методы исследования: оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы (эхокардиография, реовазография), оценка физической работоспособности по методу Б. Ф. Вашляева (Роспатент № 2442797) [13].

Параметры гемодинамики были изучены с помощью технологической системы «Кентавр» фирмы «Микролюкс» (г. Челябинск). Параметры центральной гемодинамики регистрировались с помощью тетраполярной биоимпедансной трансторакальной реографии. В автоматическом режиме регистрировалось систолическое и диастолическое артериальное давление (САД, ДАД, мм рт. ст.).

Исследование морфофункциональных характеристик миокарда проводили методом эхокардиографии с применением аппарата «Унисон-2-03».

Физическая работоспособность была исследована с помощью методики, разработанной Б. Ф. Вашляевым с соавт., -- «Способ определения (оценки) физической работоспособности по динамике отношения минутного объема дыхания к мощности возрастающей нагрузки» [13].

С целью определения объема вентилируемого воздуха при выполнении единицы работы при нагрузке повышающей мощности был использован спирометр SpiroUSB.

Нагрузка в ступенчатом велоэргометрическом тесте задавалась педалированием на велоэргометре CORIVAL с механической тормозящей системой. Минутный объем дыхания измеряли в течение последних двадцати секунд каждой двухминутной ступени работы.

Статистическая обработка данных осуществлялась с помощью параметрического теста Стьюдента. С целью выявления вклада различных параметров в обеспечение функциональной подготовленности спортсменов был проведен корреляционный анализ. При анализе корреляционных взаимосвязей устанавливалась степень обусловленности величины функциональной подготовленности с исследуемыми параметрами.

Все исследуемые параметры изучались с позиций функциональных свойств: мощности функционирования, экономичности, функциональной мобилизации и устойчивости.

Были проанализированы показатели функциональной подготовленности, полученные при диагностике разных компонентов функциональной подготовленности: аэробная мощность, аэробная емкость, анаэробная мощность, анаэробная емкость, аэробная производительность, ЧСС в покое (Р_п ), ЧСС максимальная - ЧСС в покое (Р - Р^_пок), мощность ПАНО (^_пано), максимальная мощность выполненной нагрузки / ЧСС максимальное (Ж_тах / ЧСС_тах), величина межжелудочковой перегородки (вМЖП), величина задней стенки левого желудочка (вЗСЛЖ), конечный систолический (КСО) и диастолический (КДО) объемы, фракция выброса левого желудочка (ФВ), ударный объем (УО), масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ), артериальное давление (АД), артериальное среднее (АД ), индекс сократимости (ИСК), индекс работы левого желудочка (ИРЛЖ), индекс общего периферического сопротивления (ИОПС), ударный индекс (УИ), сердечный индекс (СИ), индекс доставки кислорода (ИДК), ударный индекс работы левого желудочка (уИРЛЖ), ударный индекс общего периферического сопротивления (уИОПС), дыхательный объем (ДО, мл), частота дыхательных циклов (ЧД, цикл/мин), минутный объем дыхания (МОД, л/мин), удельный дыхательный объем (УдДО), рассчитанный как отношение минутного объема дыхания к мощности выполняемой работы. Физическим смыслом величины удельного дыхательного объема (ДО, л/(мин Вт)) является объем вентилируемого воздуха при выполнении единицы работы [14].

Результаты исследований

Многие авторы рассматривают наличие выраженной экономизации функционирования организма спортсмена с нескольких позиций: технической, антропометрической и физиологической [5]. В нашей модели исследований мы базируемся на физиологической позиции.

Как известно, экономизация функции сердца в покое связана со снижением ЧСС и АД вследствие парасимпатикотонического типа вегетативного обеспечения деятельности сердечно-сосудистой системы и наличия, как правило, в этой связи гипокинетического типа кровообращения [1]. В процессе анализа результатов брадикардия была выявлена у всех бегунов на длинные дистанции. Величина ЧСС у них достоверно ниже (р < 0,05), чем в группе спринтеров (табл. 1).

Таблица 1

Характеристики, определяющие функциональные возможности спортсмена, регистрируемые в покое и при выполнении ступенчатой велоэргометрической нагрузки

Физиологический смысл брадикардии состоит в увеличении продолжительности диастолы, снижении потребности миокарда в кислороде и тем самым в уменьшении работы сердца. В то же время величины минутного объема кровообращения у спортсменов разных групп существенно не различались, что связано с выраженным увеличением показателя ударного объема у стайеров (различия между 1-й и 3-й группой обследуемых достоверны, р < 0,05).

Соответственно, у них вклад в показатель МОК реализовывался преимущественно за счет ударного объема, а у бегунов-спринтеров -- преимущественно за счет ЧСС. Спортсмены-средневики имели промежуточное значение по исследуемым параметрам.

С целью определения преимущественного преобладания типа кровообращения (ТК) в каждой исследуемой группе были проанализированы индивидуальные протоколы гемодинамического исследования. Спортсмены, у которых значения СИ находились в диапазоне колебаний от 2,5 до 4,2 л/мин/м², были отнесены к эукинетическому ТК, если значения СИ находились в диапазоне от 4,2 л/мин/м² и более -- к гиперкинетическому ТК, если значения СИ были менее 2,5 л/мин/м² -- к гипокинетическому ТК [9] (рис. 1).

Рис. 1. Протоколы индивидуального исследования гемодинамики: гипокинетический, эукинетический и гиперкинетический типы кровообращения

На рисунке 2 представлен сводный анализ протоколов гемодинамического исследования, из которого видно, что наибольшее количество спортсменов, имеющих гипокинетический ТК в условиях физиологического покоя -- это спортсмены-марафонцы (18 %).

Рис. 2. Распространенность типов кровообращения у спортсменов с разной спецификой тренировочного процесса

Во всех группах наиболее часто выявлялся эукинетический ТК (74-80 %). Гиперкинетический ТК наиболее часто определялся у спринтеров (22 %), у средневиков в 14 % и у стайеров в 8 % случаев.

Кислородный запрос при выполнении физической работы напрямую связан с объемом внешнего дыхания. При исследовании параметров дыхательной системы, регистрируемых на начальном этапе (первая ступень -- 60 Вт) при выполнении велоэргометрической нагрузки, было установлено, что экономичность функционирования дыхательной системы была значительно более выражена у спортсменов-марафонцев (табл. 1).

В начале работы значения МОД у бегунов-стайеров были достоверно ниже, чем у спортсменов других групп -- в первую очередь за счет низкой частоты дыхательных циклов.

Следовательно, у спортсменов-спринтеров и средневиков на данной ступени выполняемой нагрузки ведущим фактором в обеспечении организма кислородом является аппарат внешнего дыхания и, таким образом, компенсируются более низкие исходные параметры насосной функции сердца. Несмотря на то что достоверных межгрупповых различий по показателю УдДО зарегистрировано не было, тем не менее на первой ступени выполнения нагрузки у спортсменов-стайеров наблюдается самая большая экономизация по использованию кислорода (наиболее низкие значения УдДО), что может свидетельствовать о более быстром и эффективном процессе врабатывания.

При выполнении нагрузки на последней ступени (300 Вт) существенно увеличился кислородный запрос и, как следствие, существенно возросли параметры внешнего дыхания и ЧСС у спортсменов всех групп. Самые высокие значения пульса на пике нагрузки были зарегистрированы у бегунов на короткие дистанции, самые низкие -- у бегунов на длинные дистанции, что отражает реализацию закона исходного уровня (в покое ЧСС у спортсменов- стайеров был наиболее низким).

Мощность физиологических систем организма определяет уровень подготовленности спортсмена в большинстве видов спорта и является основой тренированности, выступая в качестве базового свойства функциональной подготовленности, и, соответственно, определяющим уровень спортивной результативности.

К факторам мощности относят показатели физиологических систем, регистрируемые при максимальных нагрузках и отражающие максимум функционирования организма [5]. Кроме этого, количественной мерой функциональной мощности является скорость энергозатрат, связанная с выполнением механической работы мышцами тела для достижения требуемого эффекта или аэробная и анаэробная мощность.

Во всех исследуемых группах показатель максимальной мощности выполненной нагрузки имел высокие корреляционные значения с функциональной подготовленностью (рис. 3).

Однако наибольшая степень обусловленности между параметрами величины максимальной мощности выполняемой нагрузки (^ ) и уровнем функциональных возможностей наблюдалась у спортсменов-спринтеров (г = 0,96), стайеров (г = 0,93), несколько ниже -- у бегунов на средние дистанции (г = 0,83). При исследовании энергетической составляющей у спортсменов с разной спецификой тренировочного процесса были получены следующие взаимосвязи. У спортсменов-стайеров наиболее сильные корреляционные зависимости функциональной подготовленности были выявлены с параметрами аэробной емкости (АЕ) (г = 0,84) и аэробной мощности (АМ) (г = 0,85).

Стайеры (бег на длинные дистанции) «Средневики» (бег на средние дистанции))

Спринтеры (бег на короткие дистанции

Рис. 3. Корреляционные взаимосвязи уровня функциональной подготовленности у спортсменов с разной спецификой тренировочного процесса

У бегунов на средние дистанции помимо высоких корреляционных связей функциональной подготовленности с аэробной мощностью (г = 0,93), отмечена высокая зависимость с анаэробным процессом: с параметром анаэробной емкости (г = 0,62) и анаэробной мощности (г = 0,57).

Нами установлено, что у спринтеров имелось минимальное количество взаимодействий физической работоспособности с энергетическим компонентом в целом: одна сильная корреляционная зависимость с аэробной мощностью (г = 0,86). спортсмен бег физиологический