Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные представления о функцональном состоянии и физической работосопосбности спортсменов (обзор литературы) 12
1.1. Понятие о функциональном состоянии и работоспособности человека
1.2 Особенности функционального состояния и физической работоспособности единоборцев 15
1.3. Методологические подходы к диагностике и контролю физической работоспособности единоборцев-тхэквондистов 22
ГЛАВА 2. Организация и методики исследования 34
2.1. Организация исследования 34
2.2. Методики исследования 40
2.3. Статистические методы 46
2.4. Меры безопасности при проведении испытаний 48
ГЛАВА 3. Оценка физической работоспособности тхэквондистов с позиции информативности (надежности и валидности) 49
3.1. Особенности физической работоспособности спортсменов различных специализаций 50
3.2. Прямые и косвенные показатели работоспособности тхэквнодистов 53
3.3. Особенности реакции организма тхэквондистов на дефицит кислорода
3.4. Индивидуальные особенности оксигемограммы при гипоксической и двигательной гипоксии 61
3.5. Результаты кластерного статистического анализа 68
3.6. Результаты дискриминантного статистического анализа 71
3.7. Результаты факторного статистического анализа 77
ГЛАВА 4. Оценка физической работоспособности тхэквондистов в годичном цикле тренировок 82
4.1. Особенности динамики физической работоспособности тхэквондистов в годичном цикле тренировок 83
4.2. Интегральный показатель физической работоспособности тхэквондистов и успешность их соревновательной деятельности 96
4.3. Интегральный показатель работоспособности тхэквондистов при внедрении в тренировочный процесс дополнительных средств повышения работоспособности (упражнения с гирями) 100
Заключение 107
Выводы
Научно-практические рекомендации
Список литературы
- Методологические подходы к диагностике и контролю физической работоспособности единоборцев-тхэквондистов
- Статистические методы
- Индивидуальные особенности оксигемограммы при гипоксической и двигательной гипоксии
- Интегральный показатель физической работоспособности тхэквондистов и успешность их соревновательной деятельности
Введение к работе
Актуальность проблемы. Современные достижения в спортивных
единоборствах стали возможны благодаря значительному увеличению объема,
интенсивности тренировочных и соревновательных нагрузок. Исследование
физиологических механизмов, лежащих в основе адаптации организма
спортсменов к интенсивной мышечной деятельности, динамика
физиологических процессов и диагностика функционального состояния и работоспособности атлетов на протяжении годичного цикла тренировок, профилактика хронического утомления и переутомления у спортсменов, является актуальной задачей спортивной физиологии в системе подготовки высококвалифицированных атлетов (Солодков А.С., 1998, 2004; Левшин И.В., 2006, 2011,2013 и др.).
Физическая работоспособность является важнейшей составляющей
подготовленности спортсмена к соревнованиям и во многом определяется
уровнем функционального состояния спортсмена (Платонов В.Н., 1984; 1997;
Поликарпочкин А.Н., 2008, 2010 и др.). По мнению ряда авторов,
работоспособность представляет собой комплексную характеристику
способностей организма человека к выполнению определенной деятельности и требует системного подхода к определению её важнейших составляющих (Анохин П.К., 1975; Солодков А.С., 1990; Медведев В.И., 2003; Haddad M., 2014 и др.). По мнению указанных авторов, уровень физической работоспособности может быть использован в качестве определяющего критерия функционального состояния организма в целом.
В современной спортивной физиологии существует множество подходов к тестированию различных параметров физической работоспособности и функционального состояния организма атлетов. В последнее время появляется всё больше информации об особенностях функциональных характеристик спортсменов различных спортивных специализаций (Иорданская Ф.А., 2006; Кудря О.Н., 2011; Левшин И.В., 2013). Такие особенности предопределяют специфичные требования к валидным показателям функционального состояния и работоспособности спортсменов. Кроме того, следует заметить, что отдельные функциональные характеристики – не единственное, что характеризует спортивную форму атлета, поэтому предпочтительным будет использование интегральных показателей для оценки их работоспособности (Поликарпочкин А.Н., 2010; Левшин И.В., 2013).
Единоборства представляют собой отдельный сегмент ситуационных видов спорта. Основная характеристика такой спортивной деятельности заключается в контактной борьбе соперников одной специализации друг с другом.
Особенность тхэквондо заключается, прежде всего, в определенном техническом арсенале действий, которые включают в себя интенсивное применение ударов руками, ногами из различных положений. Физическая активность на протяжении боя характеризуется максимальной интенсивностью и высокой требовательностью к точности действий. Прежде всего спортивное
тхэквондо отличается скоростными параметрами деятельности, а не силовыми, как многие другие виды единоборств (Таймазов В.А., 2007; Симаков А.М., 2010; Casolino E., 2012).
В ходе годичного цикла тренировок единоборцев функциональное
состояние и работоспособность спортсменов изменяется. В связи с этим
актуальной задачей для спортивного физиолога в этих условиях становится
оценка динамики физиологических процессов в организме атлетов в ответ на
физические нагрузки и поддержание ими оптимальной работоспособности, а
также прогнозирование достижения ими «пика спортивной формы» к
предстоящим соревнованиям. Следует отметить, что интенсивный
тренировочный процесс может ухудшать функциональное состояние и снижать работоспособность спортсменов (Солопов И.Н., 2001; Солодков А.С., 2007). Таким образом, объективная оценка функционального состояния и уровня работоспособности спортсменов будет способствовать профилактике спадов деятельности спортсменов и развитию у них преморбидных состояний.
Степень научной разработанности темы. Физиология спорта постоянно обращается к исследованию закономерностей функционирования основных систем и механизмов формирования адаптации к интенсивным физическим нагрузкам. Значительный вклад в формирование теории адаптации к физическим нагрузкам внесли такие ученые, как Л.А. Орбели, А.Н. Крестовников, А.С. Мозжухин, Л.П. Матвеев, В.Н. Платонов, А.С. Солодков и другие. Анализ исследований в области физиологии спорта свидетельствует, что перспективным направлением в подготовке спортсменов, является разработка методик интегральной количественной оценки физической работоспособности (Поликарпочкин А.Н., 2010; Левшин И.В., 2013; Lacour J.R. et. al., 2009). Вместе с тем на современном этапе диагностики функционального состояния и работоспособности единоборцев, существует необходимость в физиологическом обосновании применения интегральных методик для оценки готовности спортсменов к соревнованиям и мониторинге спада и пика их спортивной формы.
Цель исследования. Обосновать физиологические критерии
интегральной оценки физической работоспособности спортсменов
тхэквондистов в динамике годичного тренировочного цикла.
Задачи исследования:
-
Адаптировать способ количественной интегральной оценки уровня физической работоспособности для тхэквондистов и сопоставить косвенные и прямые показатели их работоспособности.
-
Оценить резервные возможности газотранспортных систем организма тхэквондистов и выявить индивидуальные особенности реагирования на дефицит кислорода при формировании у них гипоксической и двигательной гипоксии.
-
Изучить динамику физической работоспособности тхэквондистов в различные периоды годичного тренировочного цикла.
-
Сопоставить значения интегрального показателя
работоспособности тхэквондистов с их соревновательной результативностью.
5. Определить информативность и валидность интегрального
показателя физической работоспособности, как диагностического критерия
уровня функционального состояния тхэквондистов и оценить его
чувствительность к изменениям тренировочного цикла.
Научная новизна. В результате проведённых исследований был
адаптирован метод интегральной оценки физической работоспособности
для тхэквондистов и получены новые данные об использовании
интегрального показателя с целью мониторинга и исследования динамики
физиологических процессов в годичном тренировочном цикле. Определена
динамика физической работоспособности спортсменов тхэквондо и
установлены закономерности функционирования основных систем
организма при формировании адаптации спортсменов к интенсивным физическим нагрузкам на протяжении годичного цикла тренировок, выявлены периоды роста и спада работоспособности.
Впервые установлена отрицательная корреляционная связь между
интегральным показателем физической работоспособности спортсменов
единоборцев со значением вариационного размаха показателя
оксигемоглобина в крови во время гипоксической пробы и положительные
корреляционные связи с прямыми показателями общей и специальной
работоспособности в тхэквондо, экспертной оценкой тренерами,
успешностью выступления спортсменов на соревнованиях.
Впервые апробирован способ повышения уровня физической работоспособности тхэквондистов при использовании дополнительной скоростно-силовой нагрузки в подготовительном периоде подготовки, с применением гиревых упражнений.
Предложенный интегральный показатель физической
работоспособности спортсмена позволяет качественно и количественно
оценить психофизиологические и физиологические компоненты
работоспособности, аэробные и анаэробные возможности и резервы газотранспортных систем организма, что способствует повышению качества учебно-тренировочного процесса.
Теоретическая и практическая значимость результатов. Обоснован единый методический подход к качественной и количественной оценке функционального состояния и физической работоспособности у единоборцев, выявлены закономерности роста, стабилизации, максимального подъема и спада уровня спортивной формы атлетов в течении годичного цикла тренировок. На основе определения величины интегрального показателя работоспособности тхэквондистов выявлена высокая вероятность прогноза успешности выступления их на соревнованиях.
Установлено, что показатель содержания оксигемоглобина в крови эффективен, как экспресс метод оценки резервов газотранспортных систем организма, при этом чем меньше его вариационный размах во время гипоксической нагрузки, тем выше уровень физической работоспособности
спортсменов.
Предложен способ повышения работоспособности тхэквондистов в подготовительном периоде, с помощью внедрения упражнений с гирями в тренировочный процесс, который способствует комплексному развитию физических качеств спортсменов, в том числе и скоростных показателей.
Полученные результаты могут быть использованы в целях оценки и
оптимизации влияния тренировочных нагрузок на функциональное состояние и
физическую работоспособность единоборцев в зависимости от этапа
тренировочного процесса. Использование интегрального показателя
физической работоспособности повышает эффективность проведения
тренерами этапного, текущего и оперативного планирования и контроля в учебно-тренировочном процессе.
Методология и методы исследования. Методология исследования
состояла в изучении изменения физической работоспособности тхэквондистов
в годичном тренировочном цикле. Основные методы исследования включали в
себя определение косвенных показателей работоспособности спортсменов,
таких как: частота сердечных сокращений, простая зрительно-моторная
реакция, критическая частота слияния световых мельканий, статическая
выносливость, индекс степ-теста, проба Генча, интегральный показатель
работоспособности, показатель содержания кислорода в крови, а также прямых
показателей работоспособности: соревновательная результативность,
экспертная оценка, общая и специальная физическая работоспособность. Исследования выполнены с соблюдением всех правил доказательной медицины.
Положения, выносимые на защиту:
-
Количественный интегральный показатель физической работоспособности тхэквондистов имеет положительную корреляционную связь с прямыми показателями работоспособности, сильную положительную взаимосвязь с соревновательной результативностью и является информативной, валидной и надежной методикой для определения уровня работоспособности и готовности спортсменов единоборцев к соревнованиям.
-
Динамика физической работоспособности тхэквондистов на протяжении годичного цикла тренировок носит фазный характер и определяется увеличением в соревновательный период, после которого отмечается краткосрочное повышение работоспособности, связанное со снижением стрессовой нагрузки и последующим уменьшением в переходном периоде.
-
Меньший размах вариаций оксигемоглобина в крови при гипоксических нагрузках, характеризует более высокий уровень работоспособности, что позволяет использовать гипоксическую гипоксию, как экспресс метод диагностики тренированности единоборцев. Дополнительная скоростно-силовая нагрузка с помощью гиревых упражнений, способствует комплексному развитию физических качеств тхэквондистов, в том числе и их скоростных показателей.
Степень достоверности и апробация материалов исследования.
Степень достоверности результатов определяется достаточным числом участников исследования (186 спортсменов), адекватными физиологическими и психофизиологическими методами исследования, длительными сроками наблюдения и корректными методами статистической обработки данных.
Реализация результатов работы. Материалы исследования реализованы в учебном процессе кафедры физиологии и кафедры теории и методики бокса НГУ им. П.Ф. Лесгафта. Теоретические и практические аспекты работы включены в учебно-тренировочную деятельность федерации тхэквондо Санкт-Петербурга, кафедры физической подготовки Михайловской военной артиллерийской академии, ДЮСШ «Дельфин».
Апробация результатов. Диссертационная работа апробирована на
заседании кафедры физиологии НГУ им. П.Ф.Лесгафта (январь 2015 г.).
Основные положения и результаты исследования по теме диссертации
доложены на Международных и Всероссийских научно-практических
конференциях, и семинарах: VI Международный конгресс «Спорт, человек,
здоровье» (Санкт-Петербург, 2013); VII Санкт-Петербургский конгресс
«Профессиональное образование, наука, инновации в XXI веке» (Санкт-
Петербург, 2013); Всероссийской научно-практической конференции
«Актуальные вопросы спортивной медицины и лечебной физической
культуры» (Санкт-Петербург, 2013); Международная научная конференция
студентов и молодых ученых «Университетский спорт: здоровье и процветание
нации» (Казань, 2015).
Публикации. Основные положения диссертационного исследования опубликованы в 8 печатных работах, 4 из которых – в рецензируемых ВАК журналах.
Личный вклад автора. Личный вклад автора осуществлялся на всех этапах работы и состоял в планировании экспериментов, их непосредственном выполнении, обработке полученных результатов, обсуждении результатов, написании статей и тезисов, написании диссертации и автореферата.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав собственных результатов, заключения, выводов и практических рекомендаций; изложена на 151 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 30 таблиц, 240 источников литературы, в том числе 28 – иностранные.
Методологические подходы к диагностике и контролю физической работоспособности единоборцев-тхэквондистов
Современные единоборства предъявляют организму спортсмена достаточно высокие требования для достижения наилучших результатов. В следствии этого, существует постоянная необходимость спортсмена в поддержании высокой спортивной формы. Устойчивая тенденция к повышению физической нагрузки, приводит к увеличению психического, психофизиологического и физиологического давления на спортсмена. Все эти компоненты являются определяющими и отражают его функциональное состояние. Функциональным состоянием спортсмена можно считать, системную реакция организма на внешние и внутренние воздействия, направленные на сохранение целостности организма и обеспечение его жизнедеятельности в тренировочном процессе (Орбели Л.А., 1949; Леонова А.Б., 1984; Данилова Н.Н., 1992). В рамках проблемы изучения функциональных состояний так же решаются разнообразные практические задачи такие, как: нормирование тренировочного процесса, разработка оптимальных режимов тренировки и отдыха, профилактика травм и заболеваний, связанных со спортивной деятельностью, оптимизация тренировочного процесса и его условий и т.п. (Фролов В.М., 1972; Солодков А.С.,1990; Поликарпочкин А.Н., 2009).
Конечной целью спортивной тренировки, является достижение спортсменом наивысшего спортивного результата на соревнованиях, которое не доступно для него, без должного развития уровня функциональных возможностей организма.
Тренировочный процесс является одной из основных частей спортивной деятельности и содержит в себе различные периоды подготовки спортсмена: подготовительный, соревновательный и переходный. В зависимости от периода подготовки у спортсмена могут формироваться, как положительные, так и отрицательные функциональные состояния, от которых зависит эффективность тренировочно-соревновательной деятельности. Исследования таких состояний являются актуальными для комплекса наук: спортивной психологии, спортивной физиологии, спортивной медицины и т.п. (Давиденко Д.Н., 1981; Артамонов В.Н., 1989; Вагин Ю.Е., 1997).
В результате, тренировочного процесса в организме единоборца развивается состояние тренированности, в основе которого лежат механизмы срочной и долговременной адаптации. Тренированность можно определить несколькими взаимосвязанными процессами, которые включают в себя развития функциональных возможностей локомоторного аппарата и физиологических систем организма и формирование эффективного взаимодействия между этими функциональными системами, которые максимально эффективно способствуют повышению заданной двигательной активности и определяют уровень специальной работоспособности. Особенность таких адаптивных изменений достаточно специфична и связанна, прежде всего, с характером тренировочной деятельности, которая зависит от особенности спортивной специализации (Меерсон Ф.З., 1986; Медведев В.И, 2003; Солопов И.Н.,2007).
Функциональное состояние спортсмена в период его высшей специальной тренированности называется спортивной формой. Физиологической основой достижения спортивной формы является повышение общего уровня функциональных возможностей организма и целесообразные морфологические перестройки (Солопов И.Н., 2001; Солодков А.С.,2005). Преимущества тренированного организма перед нетренированным, в первую очередь, относятся к возможностям тренированного организма выполнять физические нагрузки большой продолжительности и интенсивности, тренированный организм способен более совершенно осуществлять управление двигательной деятельностью, быстрее и полнее мобилизовать и эффективнее использовать свои резервные возможности, он может продолжать работу при более глубоких изменениях гомеостаза и характеризуется более высокими функциональными резервами и эффективными восстановительными процессами. Состояние тренированности на основе образования в организме специальной функциональной системы, по сути, представляет собой достижение нового уровня физической работоспособности. Такая система у спортсменов представляет собой вновь сформированное взаимоотношение нервных центров, гормональных, вегетативных и исполнительных органов, необходимое для решения задач приспособления организма к определенным физическим упражнениям и повышения работоспособности (Солодков А.С., 2000; Горбанева Е.П., 2008; Генов Ф., 1971; Вопросы функциональной подготовки в спорте и физическом воспитании, 2008; Солодков А.С., 2014; Binboga E., 2012).
Физическая работоспособность – это категория, характеризующая возможности человека к выполнению конкретной деятельности. К основным компонентам комплексной характеристики физической работоспособности следует отнести: состояние здоровья, функциональное, физическое и психическое состояние организма и характер энергопродукции (Аулик И.В., 1979; Кузнецова Т.Ю., 2008; Солодков А.С., 2010). Каждая спортивная деятельность человека, какой бы качественной формы работоспособности она не требовала, осуществляется одним и тем же имеющимся у него набором мышечных групп, реализуется одними и теми же центральными и периферическими механизмами, функционально и энергетически обеспечивается одними и теми же физиологическими системами организма (Верхошанский Ю.В.,1970).
Однако, стоит учесть, что доля взаимодействия каждого из компонентов специальной работоспособности, будет определяться спецификой двигательных действий в конкретном виде спорта. Так же, влияние этих компонентов будет завесить от возрастных, половых, морфологических и многих других особенностей организма (Верхошанский Ю.В., 1988; Губа В.П., 2009).
Единоборства относят к видам спорта ситуационного характера деятельности, что подразумевает под собой высокую вариативность физической нагрузки во время тренировочно-соревновательного процесса. Также, единоборства характеризуются, прежде всего, острой контактной борьбой двух представителей одной специализации. Как правило, основная цель спортивной деятельности, направлена на достижение победы над соперником, теми средствами и физическими действиями, которые развешены по правилам соревнований в конкретном виде спорта. Поединок между двумя соперниками, как правило, носит лимитированный по времени характер, не больше 5 минут. Общие особенности всех единоборств, складываются, в первую очередь, в высоком требовании подготовки анаэробных возможностей и резервов организма, а также высокой скоростью и лабильностью нервных процессов (Бакулев С.Е., 2006; Андронова Л.Б., 2010; Гарник В.С., 2012; Брук Т.М., 2013).
Необходимость к быстрым атакующим, защитным и контратакующим действиям способствует развитию регуляции зрительного анализатора и нервной системы в целом. От быстроты и точности реагирования на действия противника зависит успешность соревновательной деятельности, в связи, с чем происходит развитие таких психофизиологических качеств, как скорость, лабильность и сила нервных процессов. Не все виды единоборств одинаково развивают физические качества организма спортсмена. Чаще всего, в борьбе существует необходимость в развитии преимущественно силовых способностей, так, как между соперниками происходит непосредственное противодействие друг другу. Боевые единоборства, предполагают в своей основе, прежде всего обмен ударными действиями между соперниками, что в свою очередь будет требовать от спортсмена развития взрывной силы (Городничев Р.М., 2001; Сорокина Л.В., 2012; Терзи М.С., 2014).
Выполнение ударных действий руками, а особенно ногами, требует от опорно-двигательного аппарата спортсмена, возможность выполнять высоко амплитудные движения, без заметных искажений технического действия, что предполагает высокое развитие гибкости и координационных способностей (Симаков А.М., 2010; Волкова Ю.А., 2010; Ашкинази С.М., 2014).
Статистические методы
Количественные и качественные показатели спортивной деятельности определялись путем подсчета максимального количества ударов руками и ногами по манекену за 30 секунд. По результатам соревновательной деятельности рассчитывались параметры корреляционной связи с интегральным показателем работоспособности Рс. Кроме того, тренерским составом давались экспертные оценки работоспособности спортсменов.
Измерения показателей функционального состояния и физической работоспособности организма и функциональные пробы проводились в помещениях медицинских пунктов и кабинетах спортивных клубов в присутствии тренеров команд на аппаратно-диагностических комплексах «Психотест» компании «Нейрософт» и «Спорт-КРАБ» компании «Бароком».
Для решения второй задачи первого этапа было проведено обследование 30 испытуемых. Для оценки устойчивости организма к воздействию тренировочных нагрузок, было предложено использовать показатель насыщения кислорода в крови HbО2% до и после физической нагрузки. Оценка происходила путем регистрации после физической нагрузки оксигемографом, фотодатчик располагался на указательном пальце. В виде физической нагрузки выступали тест на максимальное количество ударов ногами за 30 секунд, 2 минутный спарринговый раунд, 5 минут работы на велоэргометре с сопротивлением в 200 ВТ, субмаксимальная нагрузка (рис.1). Так же, оценивались косвенные показатели работоспособности АДК «СпортКраб». Большинство функциональных проб с дозированной физической нагрузкой позволяют оценить не только физическую работоспособность человека, но и дают возможность косвенно судить о максимальном потреблении кислорода и аэробной возможности организма, а значит – и об устойчивости организма к кислородному голоданию.
Резистентность организма к гипоксии зависит от гено- и фенотипических особенностей и взаимосвязана с его полом, возрастом, состоянием высших отделов центральной нервной системы, уровнем обменных процессов, индивидуальными особенностями утилизации кислорода на тканевом и клеточном уровнях и другими факторами. В связи с этим, можно предположить, что различия в показателях функциональных проб спортсменов с различным уровнем работоспособности обусловлены особенностями их обеспечения кислородом, а также наличием взаимосвязи между устойчивостью организма к гипоксии и уровнем функционального состояния организма.
Для подтверждения этого предположения 20 единоборцев подвергались воздействию гипоксической гипоксии в условиях нормобарии. В положении лежа на спине испытуемые в течение 10 минут дышали 10% кислородно-азот ной смесью из дыхательного мешка объёмом 50 литров, которая подавалась через редуктор из транспортного баллона (рис.1). Измерялись показатели содержания оксигемоглобина и частоты сердечных сокращений, которые позволили оценить направленность ответной реакции организма на дефицит кислорода. Для этой цели использовался оксиметр OxiPen, EnviteC (Германия).
Для решения третьей задачи первого этапа обследовали 20 человек. Второй этап включал в себя проведение многомерного статистического анализа, для распределения наблюдений в выборке тхэквондистов по схожести и однонаправленности изменений с их последующим более подробным описанием. Для решения этой задачи были проведены исследования с участием 115 тхэквондистов.
Измерения показателей работоспособности осуществляли в начале каждого месяца, что позволило выявить закономерности, лежащие в основе динамики исследуемых показателей. При этом, первое обследование проводилось в переходный период тренировки, затем – перед началом основного тренировочного периода. Одно, обследование было проведено в первый подготовительный период. Два обследования – в первый соревновательный период. Одно обследование – в первый переходный период. Одно обследование – во второй подготовительный период. Три обследования – во второй соревновательный период. Два обследование – во второй переходный период.
Всего для решения первой задачи третьего этапа были проведены обследования 20 спортсменов в течении годового цикла тренировок.
Для выполнения второй задачи третьего этапа исследований определяли зависимость между интегральным показателем работоспособности и соревновательной результативностью спортсменов. Для этого, с помощью аппаратно-диагностического комплекса «Спорт-КРАБ», за неделю до соревнований, определялся интегральный показатель работоспособности. После выступления на соревнованиях и подсчёта занятых призовых мест участниками соревнований был проведен статистический анализ, основанный на выявлении корреляции между интегральным показателем работоспособности и призовыми местами, занятыми спортсменом на соревнованиях. Для решения этой задачи были проведены исследования с участием 15 спортсменов тхэквондистов, занявшими призовые места на соревнованиях.
В дальнейшем, задача исследования состояла в том, чтобы оценить чувствительность интегрального показателя работоспособности Рс для анализа динамики работоспособности атлетов единоборцев на протяжении тренировочного мезоцикла после применения дополнительных тренировочных средств, на примере гиревых упражнений у тхэквондистов. Спортсмены в подготовительный период тренировки, экспериментальной группы на каждом тренировочном занятии (4 занятия в неделю по 2 часа), выполняли дополнительную интервальную физическую нагрузку с двумя гирями весом 16 кг.
Для решения этой задачи были проведены испытания с участием 20 спортсменов. Экспериментальная группа включала в себя 10 атлетов, которые не проводили тренировочные упражнения с гирями и 10 атлетов, которые занимались тренировочными упражнениями с гирями.
Выбор методик исследования осуществлялся в соответствии с целями и задачами исследования. При этом, главным критерием отбора было требование валидности их к изменениям в организме спортсмена во время выполнения физических нагрузок. Перечень используемых методик представлен в табл. 2.
Психодиагностический комплекс «Психотест» компании «Нейрософт» включает в себя перечень методик для проведения психофизиологических и психологических тестов с регистрацией вегетативных и эмоциональных реакций, включающего индивидуальный USB-ключ HASP. Испытания проводились перед началом тренировки (рис. 2). Рис.2. Испытания с участием единоборцев и хоккеистов с применением АДК «СпортКРАБ» и нагрузочного тестирования на велоэргометре.
В аппаратно-диагностический комплекс «СпортКРАБ» входят следующие комплектующие (рис.3): ноутбук (ПК) с программным обеспечением, три пульсометра (фирма «Suunto Ant»), беспроводной контроллер (фирма «Suunto «C POD»), датчик ПЗМР (Нейрософт НС-Психотест «Зрительно-моторный анализатор»), датчик КЧСМ (Нейрософт НС-Психотест «Труба зрительная»), датчик ДМ (Нейрософт НС-Психотест «Датчик для контактной координациометрии»), USB-хаб (TRENDnet «tu2-400»), индивидуальный USB-ключ HASP.
Индивидуальные особенности оксигемограммы при гипоксической и двигательной гипоксии
Традиционные методы статистического исследования в виде усредненных значений, на наш взгляд являются недостаточно эффективными для получения информации о ведущих факторах развития работоспособности спортсмена из-за выраженности индивидуальных различий между спортсменами. В связи с этим возникала необходимость распределения наблюдений по схожести и однонаправленности изменений с их последующим более подробным описанием. Для достижения искомой цели нами был применен кластерный анализ, предназначенный для разбивки наблюдаемого множества объектов на заданное число классов (кластеров) на основании некоего критерия качества приемлемой рабочей классификации методом к-средних. Данный метод позволяет разбить имеющееся множество векторов (точек) мощностью p на заданное число нечетких множеств. Действие алгоритма таково, что он стремится минимизировать суммарное квадратичное отклонение точек кластеров от центров этих кластеров. Для распределения и последующего статистического анализа, нами были выбраны все 7 косвенных показателей работоспособности, применяемые в АДК «Спорт-КРАБ». Для удобства интерпретации результатов группировки выбрано разделение выборки на 3 кластера. Для повышения достоверности анализа исследуемых характеристик, выборка спортсменов составляла 115 человек. Данные, полученные в результате такого анализа, приведены в таблице 8, а графическая их иллюстрация отображена на рисунке 10. Анализ полученных значений показал, что смещение центра группирования приходится на показатели деятельности ЦНС, сердечнососудистой и дыхательной систем, а также на показатели нагрузочных проб. Одновременно, в таблице 8 представлены данные о количестве наблюдений в каждом из кластеров и евклидовы расстояния между центрами кластеров, позволяющие оценить качество проведенной процедуры классификации. Рис.10. Средние значения переменных для каждого кластера
Представленные материалы позволяют считать доказанным наличие различного уровня тренированности у спортсменов. Количественно оптимальным является разделение этого параметра на 3 уровня: высокий, нормальный, удовлетворительный (таблица 9). Видно, что кластер №1 (46 наблюдения) преимущественно объединяет испытуемых с высокими значениями показателей, что можно охарактеризовать, как высокий уровень подготовленности. Кластер №2 (59 наблюдения) – со средними значениями, что можно определить как нормальный уровень подготовленности. Кластер №3 (10 наблюдения) – объединяет испытуемых с удовлетворительным уровнем подготовлености. По представленным значениям распределительных признаков (центроидов), представляется возможность судить о том, какие переменные играют наиболее важную роль в каждом кластере (таблица 10). Также в данной таблице проиллюстрирован анализ полученной кластеризации, группы характеризующей степень близости испытуемых по тем или иным фактическим физиологическим и психофизиологическим показателям, а также дистанцию между кластерами, значение критерия F и значимость Р полученных вычислений. При этом, значения ЧСС, ПЗМР, КЧСМ, СВ, ПГ, ИСТ, Рс, то есть все выбранные значения, являются важным классифицирующими факторами уровня тренированности у тхэквондистов.
Таким образом, на основании проведенного предварительного анализа данных, становится возможным установить средние значения выбранных показателей и их интервал изменений у спортсменов с различным уровнем тренированности. Направленность изменений значений этих показателей может свидетельствовать об улучшении или ухудшении тренированности и функционального состояния организма. Таблица 10 Дисперсионный анализ полученных кластеров
Далее был проведен дискриминантный анализ по 7 выбранным показателям, задача которого состояла в подтверждении функций классификаций, полученных в результате кластерного анализа. Успешное группирование которых может служить основанием для выявления причин нарушения равномерности их распределения (Григорьев С.Г., 2005).
В результате пошагового отбора получены информативные признаки и решающие правила канонических дискриминантных функций (КДФ). Эти функции позволяют вычислять классификационные значения (метки) новых случаев и распределять их по классам. Качество выработанных правил оценивалось сопоставлением результатов классификации по решающим правилам с исходной классификацией объектов в обучающей матрице.
Из данных, представленных в таблице 11 видно, что наиболее информативными показателями тренированности с уровнем значимости р 0,05, являются ЧСС, ПЗМР, КЧСМ, СВ, ПГ, ИСТ, и Рс. Таблица 11 Критерий равенства групповых средних
Далее следует анализ коэффициентов дискриминантной функции. Корреляционный коэффициент между рассчитанными значениями дискриминантной функции 1 и реальной принадлежностью к группе, равен 0,897, что является достаточно высоким показателем, и 0,440 для 2 функции, является удовлетворительным показателем (табл.13). Таблица 13 Собственные значения
Примечание: 97,4% исходных сгруппированных наблюдений классифицировано правильно По результатам классификации представленной в таблице 15 можно судить, что к 1 кластеру относятся 46, ко второму 59, к третьему 10 испытуемых. Колонки, объединенные общим наименованием «Предсказанная принадлежность к группе», указывают на фактическое количество испытуемых, относящихся к каждой из групп. Первая колонка указывает на количество испытуемых, которые были отнесены к первой группе. Из 46 испытуемых 1 группы, корректно определены были 43, это соответствует 93,5% всех испытуемых, по ошибке во 2 группу были отнесены 3 испытуемых, что соответствует 6,5%. Из 59 испытуемых 2 кластера, были корректно отнесены к данной группе, что составило 100%. Все 10 испытуемых в третьем кластере были корректно отнесены к нему, что составило 100%. 97,4 % испытуемых были классифицированы корректно. Точность прогноза следует рассматривать как очень хорошую. Такой удовлетворительный результат можно попытаться объяснить тем, что во все группы имеют корректно определённые профили уровня физической работоспособности спортсменов и являются «чистые типами» (Иллюстрированный самоучитель по SPSS [электронный ресурс] URL: http://www.hr-portal.ru/spss/index.php).
Как следует из приведенных данных для решения диагностической задачи достаточно применить две дискриминантные функции F1 и F2, на которые в сумме приходится 100% дисперсии показателей. Наибольшее влияние в первой функции выпадает на показатель СВ и ПЗМР, во второй на КЧСМ, ЧСС, ИСТ, ПГ, Рс, что показывается таблице 16.
Интегральный показатель физической работоспособности тхэквондистов и успешность их соревновательной деятельности
В настоящее время все мероприятия, направленные увеличение уровня работоспособности, делят на педагогические, медико-биологические и психологические (Поликарпочкин А.Н., 2010; Левшин И.В., 2013). В современном спорте постоянно происходит поиск надежных, доступных и простых средств увеличения уровня функциональной подготовленности спортсменов. В связи с этим, перспективным является средства гиревой тренировки.
Гиревой спорт относится к циклическим видам спорта. Занятия гиревым спортом предъявляют организму достаточно высокие нагрузки. Длительность упражнения на соревновании ограничена 10 минутами, что относится к работе большой мощности. Квалифицированные спортсмены в одном упражнении в общей сложности поднимают вес, равный 5-8 тоннам. Для такой работы должны быть хорошо развиты функциональные возможности организма. В гиревых упражнениях основную работу несут мышцы-разгибатели туловища, голени, предплечья. Большую нагрузку получают мышцы брюшного пресса. В самих мышцах происходят структурные изменения: увеличивается объем мышечных волокон, улучшается питание, кровоснабжение работающих мышц (Воропаев В.И., 1986; Поляков В.А., 1988; Корягина Ю.В., 2003; Симень В.П., 2011)
Из-за большой интенсивности выполняемого упражнения, работа происходит в условиях недостатка кислорода в связи с чем является важным ритм и глубина дыхания. Дыхание является одной из особенности гиревой тренировки, которое выполняется в условиях, когда гиря или гири находятся на груди или вверху на прямых руках. При выполнении вдоха спортсмену необходимо преодолевать дополнительное усилие, равное весу гирь. Это предъявляет дополнительные требования к дыхательной и мышечной системам.
При выполнении упражнений с гирями мышцы плечевого пояса выполняют большую динамическую работу, при которой не происходит достаточно полного их расслабления. Это создает дополнительное препятствие току крови и требует от сердечной мышцы более напряженной работы. У гиревиков, как правило, наблюдается гипертрофия сердечной мышцы. Показатели электрической активности сердца изменяются так же, как и при занятиях другими циклическими видами спорта при воспитании выносливости различного вида: отмечается экономизация его работы (Воропаев В.И., 1995; Носов Г.В., 1998; Пилипко В.Ф., 2002).
Гиревые упражнения достаточно просты в своем выполнении и не требуют от человека дополнительной подготовки, так же достаточно важным является тот факт, что сам снаряд имеет небольшие размеры и для тренировки не нужны большие пространства спортивного зала. Нагрузка регулируется как весом снаряда, так и режимом тренировочной работы.
Из исследований относительно влияния гиревых упражнений на функциональную подготовку следует, что в первую очередь тренировки с гирями развивают у спортсменов силовую выносливость, так же происходит развитие силы, гибкости спортсменов. Тот факт, что при выполнении толчка по длинному циклу работают практически все мышцы тела, ноги, руки, спина, плечи, пресс, верхние грудные мышцы, в следствие чего, происходит гармоничное их развитие, является очень важным при выборе дополнительных тренировочных упражнений (Пальцев В.М., 1994; Воропаев В.И.; Симень В.П., 2011, 2014)
В итоге мы можем сказать, что упражнения с гирями способствуют гармоничному развитию практически всех групп мышц, развитию общей физической подготовленности, являются достаточно доступным для широких масс, занимающихся спортом.
Для определения чувствительности предложенной методики интегральной оценки уровня физической работоспособности к модификации тренировочного цикла, было проведено исследование, связанное с оценкой влияния добавочных средств повышения уровня работоспособности единоборцев в общеподготовительном цикле тренировочного процесса, на примере внедрения упражнений с гирей, толчок по длинному циклу. Данное упражнение было выбрано исходя их соображений максимально комплексного воздействия на организм спортсмена при минимальных затратах тренировочного времени. Толчок двух гирь по длинному циклу, является стандартным соревновательным упражнением, по результатам которого присуждаются разрядные нормативы, а также звания мастера спорта.
Для исследований были определенны 2 группы испытуемых по 10 человек каждая, возраст тхэквондисов 18-20 лет. В начале подготовительного периода была произведена оценка функционального состояния и её анализ, в течении 8 недель тренировок, одна группа тренировалась по стандартной схеме тренировок, а в тренировку второй дополнительно были введены упражнения с гирями, толчок в длинном цикле. Нагрузки в упражнениях определялись исходя из рекомендаций по подготовки гиревиков начального этапа обучения (Поляков В.А., 1988; Пальцев В.М., 1994; Ромашин Ю.А., 1998; Носов Г.В., 1998; Тихонов В.Ф., 2003, 2009). Упражнения выполнялись в виде интервальной тренировки, так как такая нагрузка наиболее полно соответствует соревновательной нагрузке в тхэквондо. Интервальный метод предусматривает повторную работу в режиме максимальной (90-100%) или субмаксимальной интенсивности (80-90%) с регламентированными интервалами отдыха. В таблице 28 приведен тренировочный план упражнений на 8 недель. Повторно замер параметров проходил в конце подготовительного периода.
Результаты исследования отображены в таблице 29. Было определенно, что контрольная и экспериментальная группа статистически не отличаются в начале исследования. Средние показатели интегральной оценки в 1 группе 24,7+1,1 у.е., в группе 2 Рс – 25,1+1,0 у.е.. По данным показателям Рс можно определить, что уровень функционального состояния у спортсменов оптимальный, что следует из предыдущих исследований в данной главе, где было определено, что 25 у.е. являются оптимальным показателем для данной специализации. Спортсмены обеих групп принадлежат ко 2 кластеру, выражающий хороший уровень подготовленности, что определялся из ранее разработанных формул в ходе многомерного статистического анализа в главе 3. В результате чего можно констатировать, что обе группы имели оптимальное функциональное состояние, состояли в средней группе физической подготовленности, что соответствует хорошему уровню физической работоспособности.