Анаэробная работоспособность спортсменов (Лимитирующие факторы, тесты и критерии, средства и методы тренировки) Габрысь Томаш

Содержание к диссертации

ВВЕДЕНИЕ 8

ГЛАВА 1 АНАЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

СПОРТСМЕНОВ 15

1.1. Анаэробне источники энергии при напряженной мышечной деятельности 19

1.2. Последовательность включения анаэробных источников энергии при мышечной работе 25

1.3. Факторы, лимитирующие анаэробную работоспособность спортсмена. 39

1.4. Тесты и критерии для оценки анаэробной работоспособности спортсменов 51

1.5. Средства и методы тренировки, направленные на развите анаэробной работоспособности спортсмена 67

1.6. Особенности построения тренировки, направленной на развитие анаэробной работоспособности спортсмена 82

1.7. Эргогенические средства, используемые для повышения анаэробной работоспособности спортсменов 88

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 94

2.1. Организация и общий план проведения экспериментальных исследований 94

2.2. Испытуемые 104

2.3. Методы экспериментальных исследований 105

2.3.1. Эргометрические измерения 105

2.3.3. Методы физиологических измерений 108

2.3.3. Методы биохимических измерений в крови и в тканях 110

2.3.4. Расчетные и вычислительные методы 110

2.4. Экспериментальные процедуры 117

ГЛАВА 3 ИСТОРОГРАФИЧЕСКИИ АНАЛИЗ РЕКОРДНЫХ ДОСТИЖЕНИИ В

БЕГЕ НА КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ И ПЕРСПЕКТЫВЫ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ АНАЭРОБНОЙ

ТРЕНИРОВКИ 123

3.1. Предпосылки 123

3.2. Результаты исследования 125

3.2.1. Историографический анализ рекордных достижении в беге на короткие дистанции 125

3.2.2. Эргометрический анализ рекордных достижении в беге на короткие дистанции на основе зависимости "дистанция-время" 145

3.2.3. Эргометрический анализ рекордных достижении в беге на короткие дистанции с использованием зависимости "скорость-время" 150

3.3. Заключение 155

ГЛАВА 4 ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ АЭРОБНОЙ И АНАЭРОБНОЙ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ СПОРТСМЕНОВ В УПРАЖНЕНИЯХ РАЗНОЙ

МОЩНОСТИ И ПРЕДЕЛЬНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ 156

4.1. Предпосылки .- 156

4.2. Результаты исследований 157

4.2.1. Эргометрический анализ механической производительности при

лабораторных испытаниях в работе на велоэргометре 157

4.2.3. Биоэнергетические критерии анаэробной производительности при беге на различных дистанциях 163

4.2.4. Биоэнергетические критерии анаэробной производительности в

работе на велоэргометре 181

Заключение 200

ГЛАВА 5 ТЕСТЫ И КРИТЕРИИ АНАЭРОБНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

СПОРТСМЕНОВ 203

5.1. Предпосылки 203

5.2. Результаты исследования 204

5.2.1. Тесты и критерии для оценки алактатной анаэробной работоспособности спортсменов 204

5.2.2. Тесты и критерии для оценки гликолитической анаэробной работоспособности 215

5.2.3. Специальные полевые тесты для оценки анаэробной работоспособности 232

5.3. Заключение 239

ГЛАВА 6 БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ АНАЭРОБНОЙ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ У БЕГУНОВ НА КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ 240

6.1. Предпосылки 240

6.2. Результаты исследовании 241

6.2.1. Показатели анаэробной работоспособности бегунов на короткие дистанции различного уровня подготовленности и пола 241

6.2.2. Взаимосвязь показателей анаэробной работоспособности с спортивными достижениями в беге на короткие дистанции 273

6.3. Заключение 280

ГЛАВА 7 ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ТРЕНИРОВКИ

НАПРАВЛЕННОЙ НА ПОВЫШЕНИЕ АНАЭРОБНОЙ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ БЕГУНОВ НА КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ 282

7.1. Предпосылки 282

7.2. Результаты исследования 283

7.2.1. Определение параметров нагрузки, направленной на повышение

анаэробной работоспособности бегунов на короткие дистанции 283

7.2.2.0ценка срочного тренировочного эффекта повторных и интервальных нагрузок, направленных на развите анаэробной работоспособности бегунов

на короткие дистанции 305

7 3 Заключение 313

ГЛАВА 8 ОПТИМИЗАЦИЯ П^

НА РАЗВИТИЕ АНАЭРОБНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ БЕГУНОВ НА

КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ 316

8.1. Предпосылки 316

8.2. Результаты исследовании 317

8.2.1. Особенности построения тренировки у бегунов на короткие дистанции различной квалификации и специализации 317

8.2.2. Анализ интеркорреляции объемов тренировочных нагрузок разной направленности, применяемых при подготовке высококвалифицированных бегунов на короткие дистанции 327

8.2.3. Установление оптимальных параметров нагрузок, используемых при подготовке спринтеров высокой квалификации 331

8.3. Заключение 340

ГЛАВА 9 КОРЕКЦИЯ И ПОТЕНЦИРОВАНИЕ ТРЕНИРОВОЧНОГО

ЭФФЕКТА УПРАЖНЕНИИ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УСЛОВИЙ ТРЕНИРОВКИ И

ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЭРГОГЕНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ 342

9.1. Предпосылки 342

9.2. Результаты исследовании 342

9.2.1. Эффективность применения специализированной тренировки анаэробного характера в условиях искусственно вызванной гипоксической гипоксии 342

9.2.2. Влияние направленных изменений кислотно-щелочного равновесия в организме на тренировочный эффект различных видов анаэробной интервальной работы 349

9.2.3. Применение препаратов антигипоксического действия для коррекции эффектов интервальной тренировки анаэробного воздействия 352

9.2.4. Потенцирование эффектов анаэробной тренировки под влиянием приема препаратов креатина и аминокислотных смесей 356

9.2.5. Коррекция тренировочного эффекта интервальной анаэробной работы под влиянием приема препаратов полилактата 361

9.3. Заключение 364

ГЛАВА 10 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 366

10.1. Анаэробная работоспособность: перспективы в спорте высших достижений 366

10.2. Эргометрический анализ рекордных достижении - эффективный инструмент контроля за развитием анаэробной работоспособности спортсмена 369

ВЫВОДЫ 372

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 378 

Введение к работе

Актуальность исследования. Изменения в сфере энергетического обмена служат основным фактором, определяющим работоспособность спортсменов в разных видах упражнения. Как известно /21, 87, 95, 212, 240, 241, 242, 284, 367/ образование энергии при мышечной деятельности осуществляется за счет метаболичесих процессов трех видов: алактатного анаэробного процесса, связанного с использованием внутримышечных резервов АТФ и КрФ, гликолитического анаэробного процесса, который представляет собой многоступенчатый процесс анаэробного ферментативного распада углеводов приводящего к образованию молочной кислоты в работающих мышцах, и аэробного процесса, связанного с потреблением кислорода и окислительной деградацей пищевых веществ, главным образом, углеводов и жиров.

Традиционно физиологей и биохимией физических упражнений подробно изучались процессы окислительного метаболизма и связанная с этим эргометрическая феноменология - измерениея максимального потребления 02, критической мощности, порога анаэробного обмена. /95, 25, 201, 301/. Лишь в последние время возник выраженный интерес исследователей к изучению изменений работоспособности, связанных с анаэробным обменом в работающих мышцах. Одним из стимулов, возбудившим всеобщий интерес к изучению этой проблемы, послужила работа D.L. Dilla /151/, в которой на основе прямых экспериментальных измерении максимального потребления кислорода у выдающихся бегунов современности, было показано, что за 40 лет развития мировых рекордов в беге с конца 30-х годов и до середины 60-х годов, значение максимального потребления кислорода у ведущих бегунов мира, по сути дела, не изменилось, а существенное улучшение механической производительности в беге, наблюдаемое в это время связанно в основном с улучшением анаэробных возможностей бегунов. Физиологическая эффективность использования энергии, высвобождяемой в метаболических процессах, зависит от трех наиболее важных параметров - мощности, емкости и эффективности преобразования энергии в избранном метаболическом

процессе. Конкретное значение этих параметров для основных метаболических источников пока еще точно не установлено, многочисленные измерения этих параметров на разных контингентах испытуемых в разных типах упражнений дают широкий спектр несовподающих значений. Причины таких широких вариций анаэробной производительности, как правило, связанны с несовершенством используемой измерительной техники и методологии, недостаточной мотивацей испытуемых, наличием существенных генетических предросположении и быстрыми изменениями показателей эффективности анаэробных процессов в различающихся условиях проведения экспериментов. В то же время, как следует из заключения D.L. Dilla /151/, повышение работоспособности в большинстве видов спорта в ближайшие десятилетие будет обусловлено за счет анаэробной работоспособности, вызванном применением более эффективных методов тренировки, а также дополнительных эргогенических средств и успешным использованием изменяющихся биоклиматических условий. С той точки зрения проведенние специальных исследований орентированных на изучение факторов, определяющих анаэробную работоспособность спортсменов, и позволяющих вносить необходимые коррективы в процесс развития этих способностей при подготовке высококвалифицированных спортсменов, представляется вполне актуальным и имеющим важное значение для дальнейшего совершенствования современной теории и практики спорта.

Методологической основой исследования явились труды ведущих специалистов в области теории и методики спортивной тренировки /44, 54, 85, 133, 170, 190/, физиологи и биохими физических упражнений /17, 21, 22, 133, 265/.

Гипотезы исследования. Повышение анаэробной работоспособности спортсменов, наблюдаемое в процессе спортивной подготовки, тесно связано с объемом и характером примененяемых тренировочных нагрузок, а также с характером взаимодействия основных и дополнительных эргогенических средств, используемых на каждом этапе подготовки. Предельный объем физических нагрузок анаэробного воздействия, применяемых в процессе подготовки спортсменов высокой квалификации, зависит от уровня их

максимальной анаэробной способности. Программирование тренировки, направленное на развитие анаэробных качеств, требует строгого учета выше упомянутых факторов и установления оптимальных форм их использования в процессе тренировки.

Предмет исследования. Параметры упражнения, средства и методы тренировки, а также специальные эргогенические средства способствующие повышению анаэробной работоспособности спортсменов.

Объект исследования. Изучение метаболических функции и механической производительности у квалифицированных спортсменов в разных видах анаэробных упражнений.

Цель исследования. Обоснование системы тренировки, контроля и коррекции применяемых тренировочных средств, направленных на совершенствование анаэробной работоспособности спортсменов.

Задачи исследования

1. Изучить изменение механической производительности при выполнени

анаэробных упражнений разной мощности и продолжительности.

2. Исследовать динамику процессов анаэробного метаболизма при выполнении упражнений разной мощности и продолжительности.

3. Установить наиболее репрезентативные тесты и критерии для оценки анаэробной работоспособности спортсменов.

4. Изучить эффективность различных средств и методов тренировки направленных на развитие анаэробных качеств спортсменов.

5. Провести систематизацию упражнений, применяемых для развития анаэробной работоспособности спортсмена.

6. Изучить изменения анаэробной работоспособности при различных построениях тренировочного процесса. Определить возможности оптимизации тренировочного процесса, направленного на совершенствование анаэробной работоспособности спортсмена.

7. Изучать эффективность применения специальных эргогенических средств с целью повышения и коррекции анаэробной работоспасобности спортсмена.

Научная новизна исследования. Установлены основные закономерности изменения максимальной производительности при

выполнении анаэробных упражнении разной мощности и продолжительности. Исследованы изменения в динамике метаболических процессов, связанных с энергетическим обеспечением анаэробных упражнений разной мощности и продолжительности. Проведена систематизация упражнений по характеру вызываемых ими анаэробных метаболических изменении в организме. Установлены наиболее репрезентативные тесты и критерии для количественной оценки параметров мощности и метаболической емкости алактатного анаэробного и гликолитического анаэробного процессов. Изучены эффекты изменения основных параметров упражнения: мощности, предельной продолжительности, величины интервалов отдыха и числа повторении упражнений - на характер наблюдаемых сдвигов анаэробного метаболизма. Осуществлена систематизация средств и методов применяемых при анаэробной подготовке спортсменов. Изучена динамика показателей анаэробной работоспособности спортсмена в зависимости от характера и объемов применяемых тренировочных средств.

Разработаны методические подходы к оптимизации построения тренировки, направленные на повышение анаэробной работоспособности спортсмена. Изучена эффективность применения специальных эргогенических средств для повышения анаэробной работоспособности спортсменов. Показано, что применение средств гипоксического воздействия - дыхание смесями с низким содержанием кислорода, применение процедуры углеводного насыщения, использование препаратов антигипоксического действия, оказывает выраженный эффект на улучшении показателей анаэробной работоспособности, как в форме срочного, так и кумулятивного тренировочного воздействия. Применение препаратов креатина и аминокислотных смесий, а также буфферных субстанции наиболее эффективно для усиления отставленного и кумулятивного тренировочных эффектов анаэробных упражнений.

Практическая значимость. Установлены точные количественные критерии для оценки воздействия применяемых упражнений анаэробного характера. Наряду с показателями эргометрических зависимости -"мощность-время" и "дистанция-время" эти метаболические параметры

позволяют на строго количественной основе прогнозировать процесс спортивной тренировки. При количественной оценке эффективности применяемых средств анаэробной подготовки необходимо изпользовать стандартизированные лабораторные и полевые тесты, имеющие высокие показатели возпроизводимости и валидности в отношении тестируемых анаэробных качеств спортсмена. Разработанная систематизация тренировочных средств и методов, направленных на развитие анаэробной работоспособности спортсменов, позволяет на строго количественной основе проводить учет и нормирование тренировочных нагрузок, используемых при подготовке спортсменов. Разработанные подходы к оптимизации тренировочного процесса позволяют избирательно воздействовать на отдельные анаэробные качества и добивать существенных изменений этих качеств за короткий промежуток времени. Эффективность тренировки, направленной на развитие анаэробных качеств, может быть существенно улучшена за счет применения специальных эргогенических средств.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Исследования метаболических процессов, происходящих при выполнени анаэробных упражнений различной мощности и продолжительности демонстрируют, что в кратковременных упражнениях максимальной мощности доминирующим источником энергии служит алактатный анаэробный процесс. Наибольшая скорость и объем метаболических изменений в анаэробном гликолитическом процессе наблюдаются в упражнениях предельной продолжительности от 30 до 90 с. Между показателями мощности и емкости анаэробных процессов обнаруживается обратно-пропорциональная зависимость. Изменения в сфере анаэробного энергетического обмена могут быть с достаточной точностью оценены по обобщенным эргометрическим параметрам, выводимым из анализа зависимости "мощность-предельные время" и "дистанция-предельные время".

2. Основываясь на наблюдаемых изменениях параметров мощности и емкости анаэробных процессов весь диапазон упражнений анаэробного воздействия может быть разделен на три подзоны:

• подзону, где доминирующим источником энергии служит алактатный анаэробный процесс и где фиксируется значение максимальной алактатной анаэробной мощности (tnp=10 с).

• подзону анаэробного метаболического перехода (алактатно-гликолитического), где быстрое снижение скорости алактатного анаэробного процесса сменяется на столь же быстрое увеличение скорости гликолитического анаэробного процесса.

• подзону, где достигаются наибольшие сдвиги в гликолитическом анаэробном процессе (максимальное накопление молочной кислоты, максимальный 02-долг, наибольший 02-дефицит).

3. Для количественной оценки анаэробной работоспособности должны применяться упражнения избирательного воздействия на качества мощности и емкости алактатного и гликолитического анаэробных процессов. Наиболее репрезентативные оценки алактатной анаэробной мощности достигаются при выполнении теста Маргария или велоэргометрической модификации теста Каламена. Наиболее репрезентативная оценка алактатной анаэробной емкости выводится из результатов теста повторного МАМ. Для оценки гликолитической анаэробной способности наилучшие результаты достигаются при выполнени тестов однократной и повторной предельных нагрузок. Результаты этих стандартизированных лабораторных тестов, тесно коррелируют с лучшими достижениями спортсмена в традиционных упражнениях, относящихся к анаэробному диапазону.

4. Наиболее эффективными по воздействию на избираемые анаэробные качества являются средства повторной и интервальной тренировки. Воздействие этих средств может быть усилено за счет дополнительной гипоксической стимуляции. Применяемые средства анаэробной подготовки строго разделяются по воздействию на параметры мощности и емкости основных анаэробных процессов. Показатели анаэробной

работоспособности, фиксируемые в стандартизированных лабораторных и "полевых" тестах, обнаруживают определенную зависимость от объема и характера выполняемых тренировочных упражнений. Показатели тотОг-долга и Hlamax показывают наибольшие изменения в ограниченом диапазоне нагрузок анаэробного характера, составляющего от 10% до 15% от общего объема тренировочных нагрузок. Эти анаэробные показатели прогрессивно снижаются с увеличением объема применения нагрузок аэробного воздействия. На основе изучения количественных зависимостей для "целевых" функций становится вазможной разработка оптимальных планов построения тренировки. Эффективность применяемых средств и методов анаэробной подготовки может быть существенно усилена за счет применения эргогенических средств гипоксического воздействия, углеводного насыщения, антигипоксического действия, препаратов креатина и аминокислотных смесий и буферных субстанций.