Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Факторы, определяющие работоспособность в спорте 8
1.2. Индивидуально-типологические особенности человека и их значение при занятиях спортом 1.2.1. Выраженность у человека функциональных асимметрий и их влияние на результативность спортивной деятельности 18
1.2.2. Индивидуально-типологические особенности ВНД и их проявление в. спортивной деятельности. 24
1.2.3. Физиолого-педагогическая характеристика соревновательной деятельности в кёрлинге 28
Глава 2. Организация и методы исследования 36
Глава 3. Результаты исследований 48
3.1. Характеристика соревновательной нагрузки в спортивной деятельности спортсменов-кёрлингистов 48
3.2. Влияние соревновательной деятельности спортсменов - кёрлингистов на изменение показателей вегетативных систем 55
3.3. Характеристика индивидуально-типологических особенностей спортсменов - кёрлингистов 72
Глава 4. Исследования взаимосвязи физиологических и психофизиологических критериев с результативностью соревновательной деятельности кёрлингистов 83
Выводы 90
Практические рекомендации 93
Список литературы 94
- Выраженность у человека функциональных асимметрий и их влияние на результативность спортивной деятельности
- Индивидуально-типологические особенности ВНД и их проявление в. спортивной деятельности
- Влияние соревновательной деятельности спортсменов - кёрлингистов на изменение показателей вегетативных систем
- Характеристика индивидуально-типологических особенностей спортсменов - кёрлингистов
Введение к работе
Актуальность темы. Включение кёрлинга в программу зимних Олимпийских игр привело к изменению не только регламента игры, но и к преобразованиям в структуре спортивной деятельности занимающихся. В настоящее время соревновательная деятельность кёрлингистов предъявляет высокие требования к уровню функциональной подготовленности спортсменов. В то же время, при достаточном объёме педагогических разработок, в специальной литературе отсутствует физиологическое обоснование существующих программ, опирающихся на изучение медико-биологических особенностей соревновательной деятельности и специфики подготовленности занимающихся кёрлингом. Проведение подобного физиологического обоснования современных тренировочных программ представляется актуальной проблемой спортивной физиологии, а также теории и практики физической культуры и спорта.
Гипотеза. Предполагалось, что физиологический анализ соревновательной деятельности в кёрлинге, определение значимых функциональных показателей у спортсменов-кёрлингистов, выявление психофизиологических и индивидуально-типологических особенностей у занимающихся позволят осуществить научно обоснованное построение учебно-тренировочного процесса в исследуемом виде спорта.
Цель работы. Обосновать комплекс значимых физиологических и психофизиологических критериев, определяющих эффективность соревновательной деятельности спортсменов-кёрлингистов.
Задачи исследования:
1. Определить на основе полученных функциональных характеристик место кёрлинга в системе физиологической характеристики физических упражнений и установить параметры нагрузки, воздействующей на игроков в ходе кёрлингового матча.
-
Создать лабораторную модель, учитывающую временные и мощностные параметры соревновательной деятельности и позволяющую оценить функциональное состояние спортменов-кёрлингистов.
-
Исследовать характер и направленность изменений физиологических показателей вегетативных систем, вызванных соревновательной деятельностью кёрлингистов.
-
Установить значимые психофизиологические критерии и характеристики профиля функциональных асимметрий, определяющие результативность в кёрлинге.
-
Выявить различия в изменениях физиологических и психофизиологических параметров под воздействием соревновательных нагрузок у спортсменов разных возрастных групп.
Научная новизна. Впервые определено место кёрлинга в физиологической классификации физических упражнений, даны временные и мощностные параметры отдельных фаз двигательной деятельности кёрлингистов. Исследованы закономерности изменения физиологических констант, характеризующих деятельность вегетативных систем под воздействием соревновательной нагрузки. Впервые создана лабораторная модель, основанная на данных исследований и позволяющая определять функциональное состояние спортсменов. Установлено влияние психофизиологических особенностей человека на результат спортивной деятельности. Определены возрастные особенности реакций организма кёрлингистов на предъявляемую в ходе матча нагрузку. Установлен спектр функциональных асимметрий, оказывающих значимое влияние на эффективность соревновательной деятельности в кёрлинге.
Практическая значимость. Установленные в работе закономерности реакций вегетативных систем организма на соревновательную нагрузку в кёрлинге необходимы для определения уровня функциональной подготовленности игроков. Выявлены индивидуальные особенности реагирования на предъявляемую нагрузку, позволяющие индивидуализировать процесс подготовки спортсменов. Лабораторная модель, созданная на основе
жспериментальных данных, может быть использована как для тестирования ігроков, так и в процессе подготовки. Методические рекомендации используются в процессе тренировки сборных мужских команд Санкт-Петербурга и России по кёрлингу.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Структурно-временная и мощностная характеристика соревновательной деятельности в кёрлинге позволяет отнести изучаемую спортивную дисциплину к ситуационным видам спорта согласно физиологической классификации физических упражнений.
-
Выполнение физических нагрузок в ходе лабораторного эксперимента вызывает изменения функций организма, не имеющие различий с показателями, полученными непосредственно в ходе соревновательной деятельности, что позволяет применять лабораторную модель при оценке функционального состояния кё'рлингистов.
-
Физиологические и психофизиологические критерии, использованные при оценке соревновательных нагрузок в кёрлинге, обладают значимой корреляцией с эффективностью игровой деятельности спортсменов и могут быть применены для контроля на различных этапах спортивной подготовки.
-
Выполнение соревновательной деятельности в кёрлинге вызывает изменения физиологических констант у спортсменов различного возраста, которые достоверно различаются между собой.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и выводов, а также списка литературы. Работа изложена на 115 листах компьютерного текста и включает 11 таблиц и 8 рисунков. Список литературы включает 132 источника, в том числе 27 работ на иностранных языках.
Выраженность у человека функциональных асимметрий и их влияние на результативность спортивной деятельности
Функциональные асимметрии человека предопределяются строением головного мозга. У высших позвоночных два образования - мозжечок и конечный мозг - состоят из чётко разделённых парных полушарий. Однако, функциональный характер связей как внутри полушарий, так и между ними не симметричен. Это связано с различной представленностью управляющих центров в правой и левой частях мозга. Примером асимметрии служит расположение так называемого речедвигательного центра, при поражении которого наблюдается явление афазии -истинной потери речи. В конце 19 века было определено, что афазия является симптомом повреждения левого полушария /зоны, получившей название «зона Брока»/. Это открытие послужило началом исследования функциональных асимметрий человека/18, 19, 85/.
Было установлено, что асимметрия возрастает по мере эволюционного усложнения функций мозга, что в первую очередь выражается в управлении движениями /16/. Неравнозначность составляющих возможна только в том случае, если система является открытой. В таком случае асимметрия играет роль одного из способов адаптации к условиям окружающей среды и возникает под действием четырёх групп факторов: - константных /генотип/, - ритмических, или апериодически повторяющихся /биоритмы/, - относительно постоянных внешних факторов /трудовая деятельность/, - никогда не повторяющихся /взросление/ /18, 19, 40, 50, 71, 85/. По системной локализации асимметрию подразделяют на моторную, сенсорную и психическую. В понятие моторной асимметрии включают всю совокупность признаков неравенства функций конечностей, мышц, левой и правой половины туловища и лица в формировании общего двигательного поведения человека /46, 96, 97/. Сенсорная и психическая асимметрии, соответственно, связаны с различиями в деятельности сенсорных систем правой и левой сторон тела и в функциях левого и правого полушарий /9, 49/.
В процессе онтогенеза развития моторной асимметрии подразделяется на четыре этапа.
Первый этап /до 3 -5 месяцев/ характеризуется неустойчивой двигательной симметрией. В ходе второго периода /5-7 месяцев/ у большинства лиц наблюдается неустойчивая правосторонняя асимметрия. Третий период продолжается от 7 месяцев до 4 лет. В течение этого срока идет процесс формирования устойчивого правостороннего доминирования. Завершение формирования контура локомоторной асимметрии происходит в возрасте 4 - 6 лет /четвёртый период/. Рост правосторонней асимметрии в выборке происходит за счёт снижения числа лиц, использующих для манипуляции обе конечности /77, 97/. Однако, и в последующей жизни человека локомоторное доминирование не является постоянным. Систематические наблюдения показали, что второй сензитивный период формирования асимметрии конечностей совпадает с периодом полового созревания. В пожилом возрасте отмечается обратная тенденция, и неравнозначность конечностей постепенно сглаживается /18, 57, 77/. Что касается асимметрии сенсорных систем, то в литературе встречаются данные о росте её выраженности по мере индивидуального развития. Изменения происходят достаточно равномерно, а максимальные значения достигаются к зрелому возрасту /57, 87, 95/. Подавляющее большинство взрослых людей являются правшами, то есть используют по преимуществу для выполнения трудовых операций и в быту правую руку, которая в этом случае превосходит левую в ловкости, силе, скорости реакции и возможности чётко выполнять сложнокоординированные действия. Связанное с правой рукой левое полушарие в данной ситуации является доминантным. Значительно реже встречаются случаи левшевства или равнозначности верхних конечностей - так называемой амбидекстрии. К левшам относят 5 -10 % населения, у 15 -20% моторная асимметрия отсутствует.
Как уже говорилось выше, устойчивое предпочтение одной из конечностей присуще только человеку, выделяющемуся поэтому признаку из других групп животных. Существование асимметрии объясняется различиями в представленности регуляторных центров в правом и левом полушариях. В связи с этим у левшей и амбидекстров, склонных к левшеству, при переучивании возможно возникновение нейросоматических заболеваний /15, 19, 77/. Однако не стоит думать, что явление левшества обязательно приводит к перемещению центров- регуляторов в противоположное, по сравнению со случаями правшества, полушарие мозга. Чаще всего левостороннее преобладание сопровождается установлением более размытых границ регуляторов и только в редких случаях - их полным смещением.
Индивидуально-типологические особенности ВНД и их проявление в. спортивной деятельности
Анализ изменений показателей коэффициента Шипоша позволил сохранить ранее выделенные группы /смотри таблицу 2 приложения/. Группа № 1, характеризовавшаяся достоверным увеличением показателя ЧСС от измерения перед началом игры до её завершения, величина вегетативного коэффициента значимо уменьшалась, что косвенным образом свидетельствует об использовании резервных возможностей организма. Во второй группе, где отмечалась стабилизация, и даже снижение показателей ЧСС к концу матча, значения ВК, исходно бывшими низкими, показали тенденцию к увеличению. В то же время, значения коэффициента Шипоша не поднимались выше 1, что говорит о психологической установке на самосохранение. В сочетании с высокими исходными показателями ЧСС /смотри таблицу № 2 приложения/, такая реакция говорит о попытке ухода от активной деятельности, развитии состояния предстартовой лихорадки. В третьей группе достоверные изменения ЧСС выявлены не были. Величины показателей ритма сердца, как перед выполнением работы, так и в ходе соревновательной деятельности были несколько меньшими, чем в двух, рассмотренных выше. При этом исходно высокое значение ВК значимо не меняется. С одной стороны данный факт позволяет сделать вывод о психологической готовности спортсменов к выполнению работы, с другой - о малой значимости для них результата игр, то есть о сильном влиянии посторонних сбивающих факторов. Оптимальным для спортсменов является первый вариант реакции, свидетельствующий о полной «включённости» в выполняемую работу. Соотношение в двух других группах считается менее эффективным.
Проведённые эксперименты, однако, не позволяли получить информацию о работе вегетативных систем непосредственно при выполнении соревновательных нагрузок, в связи, с чем было необходимо провести модельный эксперимент. Такое направление исследований признаётся перспективными многими авторами /10, 11, 17, 42/, при этом подчёркивается необходимость реальной реконструкции соревновательных ситуаций с целью выведения физиологических показателей на уровень, соответствующий профессиональной деятельности спортсменов /12, 13, 25/.
В данном случае режимы игровой деятельности моделировались в соответствии с результатами педагогических наблюдений, а факторами воздействия на испытуемых являлись: - мощность выполняемой нагрузки, - длительность «рабочих» фаз и «пассивных» периодов, - последовательность чередования компонентов соревновательной деятельности кёрлингистов.
Мощность нагрузки на каждом этапе высчитывалась по данным хронометрирования соревновательной деятельности с последующим переводом полученных значений энерготрат /53, 100/. По результатам опыта была составлена таблица № 3 приложения т рисунок 2.
Как видно из таблицы, наиболее энергоёмким видом соревновательной деятельности спортсменов кёрлингистов является свипинг - 6,8 ккал. / мин. Соответственно, мощность данного действия составляет 453,9 Вт. По уровню энерготрат натирание льда сопоставимо с бегом со скоростью 9 км. /ч. и лежит на границе умеренной и тяжёлой работы. На втором месте по величине энергозатрат 3 4 5 6
Величины энерготрат при выполнении этих двух компонентов соревновательной деятельности могли бы показаться чрезмерными, однако необходимо учитывать, что работа как в режиме свипинга, так и в режиме сопровождения камня, занимает небольшой временной и интервал и чередуется с периодами относительно пассивной деятельности, позволяя тем самым организму частично компенсировать затраты энергии. В то же время, очевидно, что нагрузка такого уровня потребует от спортсмена максимальной мобилизации резервных возможностей вегетативных систем, особенно - кардио-респираторной.
Менее интенсивными по мощности выполняемой работы являются фазы выезда с камнем после его выпуска. По энергозатратам они составляют 5,3 ккал/мин. / 369,6 Вт / и 4,9 ккал/мин. /341,2 Вт/ Такие значения мощности лежат в пределах умеренной области и соответствуют передвижению шагом без груза /25, 26/. «Пассивное» перемещение по площадке требует энергозатрат в размере 2,4 ккал/мин., что соответствует мощности в 167,4 Вт. Наименее энергоёмким является действие, занимающее большую часть игрового времени спортсменов - положения стоя. На его долю приходится 0,7 ккал/мин., или 48,9 Вт. Однако, энерготраты могут превышать данную величину за счёт решения тактических задач, так как именно в эту игровую фазу осуществляется анализ выполненных действий и их корректировка.
Полученные мощностные характеристики, также как и данные по длительности фаз соревновательной деятельности, легли в основу модельного эксперимента. Модель учитывала как периоды активной деятельности, так и временные интервалы, заполненные так называемым «пассивным» нахождением на площадке. Последовательность действий соответствовала чередованию фаз соревновательной деятельности первого номера команды: первые две серии работы переменной мощности соответствовали выполнению игроком пусков снаряда, последующие шесть имитировали свипинг и сопровождение камня после бросков партнёров по команде. Мощность работы изменялась при чередовании фаз, имитирующих соревновательную деятельность спортсменов-кёрлингистов. То или иное значение задавалось путём перемещения регулирующего рычага, расположенного на панели управления велоэргометра.
В ходе эксперимента на каждой ступени мощности осуществлялась запись электрокардиограммы, по которой в дальнейшем определялась ЧСС в каждый момент работы. Также производилось определение величины потребления кислорода. До начала и по окончании физической работы регистрировались значения систолического и диастолического артериального давления. В лабораторном эксперименте приняла участие группа из 16 спортсменов, составляющих основу юношеской и мужской сборных команд России. Восемь из них были в возрасте 16 лет, остальные находились в возрастном промежутке от 19 до 22 лет. Кроме изменения величины ЧСС в ходе лабораторного эксперимента, были отработаны данные по величине ПК и АД.
Показатели, полученные при проведении модельного опыта отражены на рисунке 3 и в таблице 3.
На рисунке 3 показано графическое изображение изменения ритма сердца в ходе модельного эксперимента у спортсменов двух возрастных групп. Очевидно, что воздействие нагрузки сходной, по временным и мощностным параметрам соревновательной деятельностью кёрлингистов, вызывает сходное изменение ЧСС у игроков рассматриваемых возрастных категорий.
Влияние соревновательной деятельности спортсменов - кёрлингистов на изменение показателей вегетативных систем
Изучение взаимодействия соревновательной нагрузки на организм спортсменов, проведённое на кёрлингистах высокой квалификации позволило установить общие закономерности изменений показателей функционального состояния различных систем. Исследование профиля функциональных асимметрий, а также характеристик ВНД выявило спектр латеральных предпочтений и индивидуально-типологические особенности людей, занимающихся кёрлингом. Возникла необходимость установить степень взаимосвязи проанализированных физиологических и психофизиологических критериев и результативности соревновательной деятельности кёрлингистов. С этой целью была определена эффективность игровой активности спортсменов и рассчитаны значения корреляции между результативностью и каждой из исследованных констант /смотри приложение 6/.
Все изученные факторы были разделены на четыре подгруппы. В первую, получившую название «Психофизиологические критерии», были включены значения коэффициента моторной асимметрии /КПМ/ и коэффициента сенсорной асимметрии /КПС/, а также показатели коэффициента утомления, рассчитанного по результатам теппинг-теста /КУ/ и величины ошибки при определении разных временных интервалов, рассчитанные в процентах от заданных величин.
«Критерии прогностической оценки состояния вегетативных систем», вторая из выделенных групп, состояла из характеристик артериального давления /АДС и АДД/ в покое, показателей вегетативного индекса/ВИ/ и индекса напряжения /ИН/, а также значений ЧСС в состоянии покоя. Третью группу критериев, «Критерии текущего контроля сердечно-сосудистой системы», характеризовали показатели сердечного ритма, определённые различные моменты соревновательной деятельности, а также величины максимальной ЧСС.
Отдельно рассматривался вегетативный коэффициент Шипоша, косвенно свидетельствующий о психологической готовности к совершению интенсивной деятельности, связанной со значимыми энергозатратами. В качестве значимой характеристики, как предполагалось, выступала величина изменения данного показателя по сравнению с измерением в покое.
Анализ значений коэффициента корреляции проводился для двух ранее выделенных возрастных групп.
В первом блоке выделенных критериев отмечается значимое различие показателей корреляции для спортсменов разных возрастных категорий. Для спортсменов младшей возрастной группы наиболее значимым оказывается величина КПС /г = 0,726/, что означает положительное влияние степени выраженности правостороннего доминирования в зрительной сенсорной системе на результативность соревновательной деятельности керлингистов. В старшей возрастной группе корреляция между КПС и результативностью незначима, но в то же время значительно выше, чем в группе 1, оказывается степень взаимосвязи эффективности и величины моторной асимметрии /г = -0,714/, что подтверждается данными о снижении выраженности локомоторного доминирования по мере роста спортивного мастерства /смотри главу 3/.
Корреляция между результативностью соревновательной деятельности и показателями коэффициента утомления также значимо различается в разных возрастных группах. У представителей младшей возрастной категории значение корреляции заметно выше /г = - 0,637/, чем в старшей / г = -0,238/. Утомление спортсменов старшей возрастной группы проявляется в меньшей степени при выполнении одинаковой по структуре и мощности работы, что объясняется более высоким по сравнению с группой 1 уровнем тренированности.
Показатели ошибки при определении временных интервалов разной длительности не обнаружили значимой корреляции с эффективностью игровых действий. На основании полученных данных можно сделать вывод только о существовании тенденции, направленной на уменьшение величины ошибки при определении временных интервалов, легче обнаруживаемой для отрезков времени больше длительности. Распознавание длительных интервалов с меньшей процентной долей ошибки позволяет заключить о доминировании в исследуемой выборке лиц с преобладанием второй сигнальной системы и, соответственно, абстрактно-логического стиля мышления.
Во второй группе критериев для обеих возрастных категорий наивысшем коэффициентом корреляции обладают показатели исходной ЧСС, являющиеся одним из значимых критериев оценки адаптации организма к нагрузкам. Меньшая исходная частота сокращений сердца, наряду с другими признаками свидетельствует об экономизации работы сердца и, соответственно повышении КПД.
Полученная корреляционная картина позволяет предположить, что работа сердца у спортсменов старшей возрастной категории эффективнее и экономичнее, чем в младшей возрастной группе.
Характеристика индивидуально-типологических особенностей спортсменов - кёрлингистов
Общее соотношение видов соревновательной деятельности распределяется по амплуа следующим образом. Для 1-го и 2-го номеров участие в розыгрышах камня занимает до 35 минут от всего времени матча. Из них до 5 минут приходится на выполнение бросков камня и до 30 минут - на долю сопровождения снаряда с свипингом.
Для 3-го номера в команде, замещающего скипа при выполнении последних своих бросков, доля свипинга сокращается до 16 минут. Из оставшегося объема игрового времени в среднем 10 минут приходится на долю управления партнёрами в роли капитана при бросках камней.
Непосредственно активная двигательная деятельность в структуре соревновательных действий скипа занимает около 5 минут /выполнение бросков камня и эпизодический свипинг на отрезке 1-3 метра при прохождении камнем соперника Tee -line/. В оставшееся игровое время скипом осуществляется специфическая работа, связанная с разработкой стратегии и тактики действий команды в матче в целом и в каждом отдельном энде, с оперативным руководством действиями партнёров при розыгрыше камней, с анализом действий соперников и контролем состояния ледовой поверхности/111, 122, 123, 124, 190/.
Результаты педагогических наблюдений, в том числе и с использованием телеметрического метода регистрации, за соревновательной деятельностью спортсменов-кёрлингистов свидетельствуют, что соревновательная нагрузка в кёрлинге представляет собой работу переменной мощности - от зоны умеренной мощности до зоны максимальной. Наиболее напряжённым с точки зрения осуществляемой работы в кёрлинге является фаза свипинга /длительность до 25 секунд/. При этом показатели ЧСС возрастают до 190 уд/мин, а мощность выполняемой работы достигает 450 вт. Выполнение точностных действий характеризуется нахождением величины ЧСС в пределах от ПО до 150 уд/мин. При этом данная величина зависит от уровня подготовки спортсмена и связанного с ним фактором утомления, а также от уровня психической устойчивости к воздействию экстремальных факторов /35, 36/.
Отличительной особенностью соревновательной деятельности в кёрлинге является фактор её протекания на игровой площадке с ледовым покрытием. Длительное время /более 2-х часов/ спортсмены практически не покидают площадку, реализуя свою деятельность в условиях пониженной температуры воздуха. Наряду с этим вес перемещения требуют высокоразвитой способности к сохранению равновесия на скользком покрытии/38, 118, 125, 132, 163/.
Длительное время соревновательной деятельности спортсмена в кёрлинговом матче, осуществляемой в условиях пониженной температуры и на специфической /ледовой/ поверхности игровой площадки, предъявляет особые требования к уровню функциональной подготовленности игрока, как проявлению его общей выносливости. Общая выносливость кёрлингиста находится в тесной взаимосвязи со способностью вести специфическую игровую деятельность на протяжении матча без снижения её результативности. Частными случаями проявления специфической выносливости в кёрлинге являются: - способность к выполнению пусков снаряда без снижения точности, - способность к эффективному выполнению натирания ледового покрытия игровой поверхности, - способность к эффективному выполнению перемещений на площадке. Особой формой проявления специальной выносливости в рассматриваемом виде спорта является возможность капитана команды управлять действиями игроков в ходе встречи, то есть способность к сохранению эффекта принимаемых решений, корреляция действий партнеров, сбор оперативной информации и др.
Составляющими специальной выносливости являются скоростная выносливость и выносливость в аспекте проявления психомоторных функций.
Если скоросто-силовая подготовленность спортсмена в кёрлинге наиболее ярко прослеживается в двух аспектах - как способность проявлять «быструю» силу при отталкивании от опоры и как способность выполнять интенсивную двигательную деятельность при натирании льда щёткой, то психомоторные особенности предопределяют эффективность процессов управления движениями по параметрам пространства, времени и усилий. В основе такого управления лежит способность к зрительному, кинетическому и вестибулярному различению, временному различению.