Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Проблема подготовки высококвалифицированных пловцов в условиях применения эргогенических средств. (интервальная гипоксическая тренировка) 9
1.1. Факторы, определяющие работоспособность в спортивном плавании 9
1.2. Аэробная работоспособность 11
1.2.1. Физиологические и эргометрические критерии аэробной работоспособности 12
1.3. Анаэробная работоспособность 16
1.3.1. Физиологические и эргометрические критерии анаэробной работоспособности 18
1.4. Взаимосвязь между эргометрическими и биоэнергетическими критериями спортивной работоспособности 21
1.5. Тесты и критерии для определения работоспособности спортсменов 27
1.6. Средства и методы, применяемые при подготовке квалифицированных пловцов 34
1.6.1. Особенности построения тренировочного процесса квалифицированных пловцов 34
1.6.2. Закономерности адаптации в процессе спортивной тренировки 36
1.6.3. Классификация физических нагрузок в плавании 38
1.6.4. Компоненты физической нагрузки 41
1.6.5. Средства и методы, применяемые при подготовке квалифицированных пловцов 42
1.7. Гипоксическая подготовка в спортивном плавании 50
ГЛАВА 2. Задачи, методы и организация экспериментальных исследований 65
2.2 Педагогические наблюдения .-.65
2.3. Методы физиологических измерений 66
2.3.1. Газометрические измерения 66
2.3.2. Регистрация частоты сердечных сокращений и определение степени оксигенации крови 66
2.4. Эргометрические методы 67
2.4.1. Хронометраж 67
2.4.2. Квалимитрический анализ тренировочных нагрузок 67
2.5. Педагогический эксперимент 69
2.5.1. Аппаратурные средства для реализации режимов интервальной гипоксической тренировки 70
2.5.2. Режимы ИГТ, используемые в качестве дополнительного тренировочного средства 71
2.6. Вычислительные методы 71
2.6.1. Расчет пульсометрических показателей 71
2.6.2. Расчет параметров кривой оксигенации крови 73
2.7. Математико-статистические методы 75
2.8. Организация и проведение экспериментальных исследований 75
ГЛАВА 3. Результаты исследования: эффективность применения ИГТ на пред соревновательном этапе подготовки высококвалифицированных пловцов ....78
3.1. Предпосылки 78
3.2. Анализ объема и соотношение нагрузок различной направленности на предсоревновательном этапе подготовки пловцов 79
3.3. Интекорелляция объемов тренировочных нагрузок различной направленности 84
3.4. Изменение уровня спортивных достижений и результатов контрольных тестов под влиянием применения интервальной гипоксической тренировки 88
3.5. Анализ взаимосвязи объемов тренировочных нагрузок различной направленности, выполненных спортсменами контрольной и экспериментальной групп с уровнем спортивных достижений в тесте 5x100 м 105
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов исследования 114
4.1. Тренировка как процесс направленной адаптации 114
4.2. ИГТ - новый метод повышения работоспособности пловцов 117
4.3. Оптимизация построения тренировки квалифицированных пловцов 124
4.4. Перспективы применения эргогенических средств 126
Выводы 129
Список литературы 131
- Факторы, определяющие работоспособность в спортивном плавании
- Педагогические наблюдения
- Предпосылки
- Тренировка как процесс направленной адаптации
Введение к работе
Актуальность исследования. Проблема построения тренировочного процесса занимает центральное место в системе подготовки квалифицированных пловцов. При всем многообразии средств и методов подготовки спортсменов тренировочные и соревновательные нагрузки в плавании достигли таких величин, что дальнейшее их увеличение может стать причиной срыва индивидуальной адаптации спортсменов, снижения эффективности тренировочного процесса, ухудшения спортивных результатов, и возникновения патологических изменений в различных функциональных системах организма.
Особое место в тренировочном процессе высококвалифицированных пловцов приобретает рациональное использование различных тренировочных средств как в годичном цикле, так и на отдельных этапах подготовки, а также применение нетрадиционных средств и методов тренировки в сочетании с основными тренировочными средствами.
Среди так называемых нетрадиционных средств повышения работоспособности спортсменов особое значение имеет рациональное использование диетарных, фармакологических, физиотерапевтических и эргогенических методов.
В последнее время в практике различных видов спорта наибольший интерес вызывает изучение особенностей воздействия и применения метода интервальной гипоксической тренировки (ИГТ), основанного на повторном использовании сеансов респираторного воздействия пониженного парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе.
Как свидетельствует проведенный анализ выполненных научных исследований ( вопрос о применении ИГТ в сочетании с проведенным квалиметрическим анализом объема нагрузок различной направленности на отдельных этапах подготовки специально не изучался.
В своем исследовании мы попытались определить эффективность ИГТ как дополнительного тренировочного средства на предсоревновательном этапе подготовки пловцов в связи с использованием тренировочных нагрузок различного характера, применяемых на этом этапе.
Рабочая гипотеза. Использование интервальной гипоксической тренировки как дополнительного тренировочного средства наряду с основными тренировочными нагрузками может существенно модифицировать тренировочный эффект, достигаемый на предсоревновательном этапе подготовки пловцов.
Применение прерывистых гипоксических воздействий в сочетании с тренировочными нагрузками различного характера дает возможность улучшить функциональное состояние спортсмена и повысить уровень спортивных достижений при наименьших затратах времени и усилий.
Объект исследования. Интервальная гипоксическая тренировка ( ИГТ ) на предсоревновательном этапе подготовки высококвалифицированных пловцов
Предмет исследования. Эффекты совместного применения ИГТ и традиционных тренировочных средств при подготовке квалифицированных пловцов на предсоревновательном этапе подготовки.
Цель исследования. Дать научное обоснование методики ИГТ как средства повышения эффективности тренировочного процесса квалифицированных пловцов.
Научная новизна. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что применение ИГТ, как дополнительного тренировочного средства является эффективным стимулом повышения работоспособности пловцов на предсоревновательном этапе годового цикла подготовки.
Установлено, что применение ИГТ в сочетании с определенными объемами тренировочной нагрузки различной направленности существенно модифицирует тренировочный эффект и ускоряет темпы развития адаптации к применяемым физическим нагрузкам.
Составление целевых функций по результатам проведенных исследований наряду с квалиметрическим анализом, выполненных тренировочных нагрузок является эффективным критерием оценки качества тренировочного процесса.
Теоретическая значимость. Теоретическая значимость проведенных исследований заключается в установлении особенностей физиологического воздействия режимов прерывистой гипоксии и разработка методологических основ применения этих воздействий в процессе подготовки высококвалифицированных спортсменов.
Практическая значимость. Практическое значение работы заключается в том, что использование метода интервальной гипоксической тренировки в сочетании с традиционными средствами спортивной тренировки дает возможность существенно повысить эффективность тренировочного процесса квалифицированных пловцов.
Использование ИГТ оказывается эффективным для закрепления и усиления действия применяемых физических нагрузок, различных по своей физиологической направленности, и для ускорения процессов восстановления. Особенно это важно на предсоревновательном этапе подготовки, где в качестве основных тренировочных средств применяются интенсивные нагрузки гликолитического и алактатного анаэробного воздействия.
Основные положения выносимые на защиту
1. Многократно повторяемые гипоксические воздействия в сочетании с тренировочными нагрузками определенной направленности позволяют существенно потенцировать достигаемый тренировочный эффект и ускорить процессы развития специфической адаптации в процессе подготовки квалифицированных спортсменов.
2. Регулярное применение прерывистых гипоксичсских воздействий в сочетании с физическими нагрузками различной направленности позволяет существенно улучшить уровень спортивных достижений на различных дистанциях плавания. Наибольшие величины прироста показателей работоспособности квалифицированных пловцов под влиянием интервальной гипоксической тренировки обнаружены в результатах на длинных дистанциях плавания (400, 800 м ) и в показателях критической скорости, отражающей уровень развития аэробных способностей спортсмена.
3. Под влиянием интервальной гипоксической тренировки происходит значительное повышение достигаемого прироста спортивных результатов. Однако темпы относительного прироста спортивных достижений с увеличением объема применяемых нагрузок несколько снижены, что указывает на исчерпание адаптационных резервов организма при сочетанном воздействии различных тренировочных стимулов.
4. Интервальная гипоксическая тренировка, применяемая на предсоревновательном этапе подготовки квалифицированных пловцов, является эффективным средством потенцирования тренировочного эффекта физических нагрузок и улучшения уровня спортивных результатов.
Факторы, определяющие работоспособность в спортивном плавании
Конкретные проявления физической работоспособности в том или ином виде спорта носят специфический характер. Эта специфичность зависит от соотношения уровня развития аэробных и анаэробных способностей спортсменов, устанавливающегося под влиянием тренировки. В каждом виде спорта существуют свои «ведущие» метаболические факторы, которые оказывают определяющее влияние на уровень спортивных достижений. Таким образом, каждому виду спорта присуща специфическая комплектация ведущих метаболических факторов, оказывающих определяющее влияние на уровень спортивных достижений. Спортивные результаты в плавании зависят от многих факторов, отражающих развитие двигательных функций, психических способностей спортсмена и влияния внешней среды. Согласно имеющимся в литературе данным ( 27, 35, 47, 99 ), высокая работоспособность спортсмена зависит от следующих факторов: 1. Скоростно-силовой подготовленности спортсмена; 2. Уровня развития аэробных и анаэробных биоэнергетических потенций; 3. Технической подготовки; 4. Тактической подготовки; 5. Психологической подготовки. Влияние каждого из выше перечисленных факторов на спортивный результат неодинаково. Среди них можно выделить главные ( ведущие ) и второстепенные ( дополняющие ) факторы. В свою очередь ведущие факторы можно подразделить на изменяющиеся с возрастом и под влиянием тренировки и консервативные, т. е. генетически обусловленные. Уровень спортивных достижений юных пловцов во многом определяется развитием их аэробных и анаэробных биоэнергетических потенций и способностью реализовывать эти потенции в условиях соревнований за счет технико-тактической подготовленности. Данные многочисленных исследований, проведенные на квалифицированных пловцах, показывают, что ведущими факторами, лимитирующими специальную работоспособность пловцов, являются биоэнергетические возможности организма (22, 32, 35, 40). Образование энергии при мышечной работе может осуществляться анаэробным и аэробным путем. В зависимости от биохимической природы энергетических процессов принято выделять три обобщенных функциональных свойства организма, оказывающих прямое влияние на величину и характер проявления физической работоспособности: алактатную анаэробную способность, связанную с процессами преобразования энергии в АТФ-азной и КрФ-киназной реакциях; гликолитическую анаэробную способность, отражающую возможность усиления при работе анаэробного гликолитического процесса, в ходе которого происходит накопление молочной кислоты в организме; аэробную способность, связанную с возможностью выполнения работы за счет усиления аэробных процессов в митохондриях клеток при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода в работающих мышцах. Лимитирующими спортивную работоспособность биохимическими факторами в разных видах спорта могут являться различия механизмов энергообеспечения выполняемой работы и степень их развития. Именно этим и объясняются отличия биохимических критериев в тренированности спортсменов в разных видах спорта, степень развития у них метаболических основ, характерных для проявления скоростных качеств или общей выносливости. С этим связаны отличия системы тренировки в разных видах спорта, а также выбор биохимических критериев, наиболее информативных для оценки уровня тренированности и оценки переносимости физических нагрузок. Влияние биоэнергетических факторов на уровень спортивных достижений не остается постоянным, а изменяется в зависимости от мощности и продолжительности упражнения. Например, наибольшее влияние показателя максимальной аэробной мощности на спортивные достижения в беге обнаруживается на дистанциях 5 и 10 км, на коротких дистанциях оно несущественно. Показатель максимальной анаэробной емкости, наоборот, обнаруживает высокую корреляцию со спортивными достижениями на коротких и средних дистанциях бега, а на длинных дистанциях его влияние резко уменьшается (40). Успешное управление процессом подготовки юных пловцов предполагает наличие точных знаний о наиболее важных факторах, и возрастной динамике этих факторов, высокий уровень развития которых определяет работоспособность в спортивном плавании.
Педагогические наблюдения
В соответствии с целью исследования и основываясь на принятой рабочей гипотезе в работе поставлены следующие задачи: 1. Определить эффективность применения ИТТ в подготовке квалифицированных пловцов. 2. Изучить воздействия ИГТ на организм квалифицированных пловцов. 3. Изучить кумулятивные эффекты сочетанного применения повторных физических нагрузок и ИГТ на предсоревновательном этапе подготовки пловцов. Для решения поставленных задач в настоящем исследовании нами были использованы следующие методы: 1) Анализ и изучение литературных источников. 2) Педагогический эксперимент. 3) Хронометраж тренировочных занятий и соревнований. 4) Методы эргометрических и физиологических измерений. 5) Математические методы анализа и обработки данных. Педагогические наблюдения проводились в течении всего экспериментального периода. Анализировался характер учебно-тренировочного процесса, а также рабочие планы и дневниковые записи тренеров и спортсменов для выявления факторов, влияющих на развитие специальной работоспособности. В настоящем исследовании измерения газовых объемов и определение газового состава выдыхаемого воздуха в период использования различных режимов прерывистой гипоксии проводились с использованием автоматического газоанализатора ММС «БЕКМАН»(США). На телетайпной записи прибора фиксировались такие показатели, как легочная вентиляция (VE), скорость потребления кислорода (V02), выделение углекислого газа (VC02). Перед началом эксперимента проводили калибровку газоанализатора по стандартным газовым смесям. Точность измерения составила 1%, углекислого газа 0,02%, а объем выдыхаемого воздуха 2% при потоке воздуха от 6 до 600 л/мин. Забор вдыхаемого воздуха производился с помощью дыхательной маски, на которой было установлено три дыхательных клапана (два клапана на вдохе и один на выдохе), отличающихся высокой надежностью в работе и весьма малым сопротивлением (не более 20мм водяного столба при скорости воздухотока в 100-200 л/ мин). Диаметр воздухопровода был равен 35 мм, что создавало хорошие аэродинамические условия при высокой скорости потока воздуха в тех случаях, когда уровень легочной вентиляции превышал 150 л/мин. Регистрация частоты сердечных сокращений проводилась с целью дозирования мощности выполняемой работы и скорости проплывания контрольных дистанций. Определение ЧСС осуществляли в паузы отдыха между повторениями контрольных дистанций и сразу после их окончания. Исходя из результатов предшествующих работ, мы считали допустимым использовать эти данные в качестве характеристик «рабочих» изменений ЧСС. Частота сердечных сокращений регистрировалась пальпаторно, по сердечному толчку в течение 10 сек. с последующим перерасчетом на количество сокращений в минуту. Определение степени оксигенации крови и частоты сердечных сокращений в период использования различных режимов прерывистой гипоксии производили с использованием пульсооксиметра NONIN-8000 (США). Для определения скорости проплывания на отдельных тренировочных дистанциях или отрезках применялось хронометрирование. По данным хронометража фиксировались результаты контрольных дистанций и тестов. В сфере наблюдений находились показатели тренировочной и соревновательной деятельности к которой относились: продолжительность интервалов отдыха во время тестирования; поведение спортсменов во время выполнения нагрузки, непосредственно после финиша и в интервалах отдыха. Учет количества выполненной тренировочной работы проводили на основе обработки дневниковых записей спортсменов. В ходе этого анализа мы пытались точно зафиксировать характер применяемых упражнений и установить основные параметры физической нагрузки - интенсивность и продолжительность выполнения упражнений, величины пауз отдыха, количество повторений упражнений и т. д. В соответствии со значениями установленных количественных характеристик физической нагрузки все применяемые в процессе тренировки упражнения были распределены по следующим четырем зонам, различающихся по характеру физиологического воздействия: нагрузки преимущественно аэробного характера; нагрузки смешанного аэробно-анаэробного характера; ш нагрузки гликолитического анаэробного характера; нагрузки алактатного анаэробного характера. При определении направленности физиологического воздействия упражнения использовались основные принципы и количественные критерии, описанные в предшествующих работах (2,4,7,11). Основываясь на ранних работах Красовской (70), мы использовали подсчет выполненной работы не в километрах, а по времени действия нагрузки. Анализ тренировочных нагрузок разной направленности, рассчитанных по времени и в километрах, проведенный в исследованиях (Красовской) в циклических видах спорта позволил с использованием уравнения регрессии типа У=вх рассчитать соответствие временных затрат на преодоление одного километра дистанции в плавании.
Предпосылки
Улучшение показателей специальной работоспособности в процессе тренировки спортсмена происходит в результате адаптации ведущих функций и качеств спортсмена к воздействию применяемых средств и методов тренировки.
Тренировочный процесс может быть эффективным, если представляет собой устойчивый порядок построения тренировочных занятий и закономерного взаимоотношения компонентов нагрузки друг с другом в течении всех периодов подготовки спортсмена.
Важное значение для развития специальной работоспособности имеют правильно подобранные средства и методы тренировки, правильное соотношение нагрузок различной направленности, применяемые в годичном цикле и на отдельных этапах подготовки.
В исследованиях последних лет одним из рациональных способов организации тренировочного процесса признается подход, связанный с концентрацией, сосредоточением тренировочных нагрузок различной преимущественной направленности на отдельных этапах подготовки.
В настоящей работе мы задались целью дать научное обоснование ИГТ как дополнительного тренировочного средства, повышающего эффективность тренировочного процесса квалифицированных пловцов.
Основная стратегическая линия в построении специализированной тренировки квалифицированных пловцов заключается в выборе определенных объемов средств различного воздействия. При квалиметрическом анализе объемов применяемых средств целесообразно придерживаться показателей единой размерности, отражающих величину тренирующего воздействия нагрузки. Поэтому наибольшие возможности в этом направлении открываются при разделении нагрузок различной физиологической направленности, учитывая особенности энергетических сдвигов при выполнении работы. Как было сказано ранее тренировочные нагрузки в процессе подготовки квалифицированных пловцов разделяются на: 1. Нагрузки алактатного анаэробного воздействия 2. Нагрузки гликолитического анаэробного воздействия 3. Нагрузки смешанного аэробно-анаэробного воздействия 4. Нагрузки аэробного воздействия
Взаимосвязь между объемами выполненных тренировочных нагрузок и улучшением ведущих функций носит двухсторонний характер. С одной стороны, темпы прироста функций зависят от объемов выполненной тренировочной работы, с другой стороны, допустимые объемы нагрузок, способствующие положительным изменениям в организме, то есть не приводящие к срыву адаптации, зависят от исходного уровня развития ведущих функций.
Количественная оценка эффективности применяемых средств и методов тренировки может быть выполнена на основе одновременно проводимых измерений объема выполненных тренировочных нагрузок различного воздействия и прироста показателей ведущих функций и спортивной работоспособности.
Большой интерес представляет изучение характера тренировочной работы (построения тренировочного процесса), состава применяемых средств и методов, а также влияние ИГТ как дополнительного тренировочного средства на предсоревновательном этапе подготовки пловца. Предсоревновательный этап является этапом для повышения скоростных возможностей спортсменов и достижения уровня специальной выносливости на соревновательных дистанциях плавания. Именно на этом этапе применяются жесткие гликолитические и алактатные нагрузки и именно в сочетании с этими нагрузками ИГТ может иметь наибольший эффект для повышения специальной работоспособности пловцов.
При анализе воздействия физических нагрузок, мы использовали подсчет выполненной тренировочной работы по времени действия нагрузки, включающего как время выполнения самого упражнения, так и время отдыха между упражнениями, когда происходит активная адаптация к воздействию нагрузки (Красовская, Волков).
Сводка данных об объемах выполненных тренировочных нагрузок различного воздействия спортсменами контрольной и экспериментальной групп за период, проводимых нами наблюдений, представлены в таблицах 1 и 2.
На предсоревновательном этапе подготовки, где в качестве потенцирующего тренировочного эффекта в экспериментальной группе пловцов была использована ИГТ, применялся широкий круг упражнений различного воздействия, но особый акцент был сделан на применение средств смешанного аэробно-анаэробного воздействия.
Как свидетельствует диаграмма, приводимая на рис. 3 между спортсменами контрольной и экспериментальной групп наблюдаются различия в объемах нагрузки аэробно - анаэробного воздействия. По объемам нагрузок гликолитического и алактатно-анаэробного воздействия существенных различий не обнаружено.
Тренировка как процесс направленной адаптации
По своей сути спортивная тренировка является процессом направленной адаптации, т.е. развитие приспособительных изменений в организме под воздействием применяемых средств и методов тренировки зависит от конкретного выбора: типа применяемого упражнения, их основных характеристик и условий выполнения упражнения. Производя целенаправленный подбор параметров тренировочной нагрузки мы стимулируем развитие адаптационных изменений в определенном направлении, воздействуя на избранные органы и функции (параметры) обмена веществ. Изменения, происходящие в организме в процессе спортивной тренировки подвержены общебиологической зависимости «доза-эффект». Характер и величина происходящих адаптационных изменений зависит от дозы применяемого воздействия. Применительно к отдельным метаболическим процессам, лимитирующим физическую работоспособность человека, зависимость «доза-эффект» представляет симметричную кривую логистического типа. (см. рис. 20 ). Применительно к воздействию физических нагрузок зависимость «доза-эффект» носит асимметричный характер с наличием выраженного аксцесса в области запредельных нагрузок ( см. рис. 21). воздействующего стимула на общую продолжительность воздействия данного стимула. Интенсивность воздействия тренировочной нагрузки определяется не параметрами внешней выполняемой работы, а интенсивностью происходящих в организме метаболических сдвигов, в частности скоростью исчерпания АТФ или уровнем кислородного запроса. Продолжительность воздействия избранного упражнения включает собственно время выполнения упражнения, паузы отдыха между отдельными упражнениями и время срочного восстановления (первые 5-6 минут после окончания упражнения), связанные с восполнением энергетического долга, образованного за время упражнения. С тем чтобы точно оценить воздействие применяемых нагрузок, необходимо провести их градацию с учетом характера интенсивности происходящих метаболических процессов, а также точно знать темпоральные характеристики упражнения: продолжительность упражнения, продолжительность пауз отдыха, время восстановления. С учетом характера и интенсивности происходящих метаболических процессов, применяемые физические нагрузки в спорте обычно разделяются на несколько категорий. Так, например, для классификации однократно выполняемых предельных упражнений B.C. Фарфель (108) предложил выделять диапазоны упражнения различной относительной мощности: максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной. Применительно к повторным и интервальным нагрузкам с различным числом повторения упражнения и разным характером метаболических сдвигов в организме Н.И. Волков (24) предложил выделять диапазоны нагрузок различной физиологической направленности: преимущественно аэробной направленности преимущественно смешанной аэробно-анаэробной направленности преимущественно гликолитической анаэробной направленности преимущественно анаэробной алактатной направленности При использовании подобной классификации нагрузок в целях количественного анализа требуется лишь точно учесть временные параметры упражнения. Зависимость «доза-эффект» для избранного вида нагрузок может быть существенно модифицирована за счет применения дополнительных эргогенических средств (см. рис. 22).
