Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I.- Современные представления о функциональных резервах спортсмена ,. 9
Место функциональных резервов спортсмена в общей системе резервов в спорте. 9
Понятие о функциональных резервах спортсмена ... 13
Характеристика и классификация функциональных резервов спортсмена. 23
Основные положения системного подхода 35
ГЛАВА 2. Система функциональных резервов спортсмена
2.1. Системная мобилизация резервных возможностей организма спортсмена 42
2.1.1. Характеристика и основные черты системы функциональных резервов спортсмена . 53
2.2. Формирование системы функциональных резервов спортсмена как направленная
адаптация к мышечной деятельности 62
ГЛАВА 3. Цель, задачи, методы и организация исследования 72
3.1. Тестирование физической работоспособности и оценка функций кардио-респиратррной системы 73
3.2. Нагрузочная проба по замкнутому циклу 79
3.3. Организация исследования. 94
3.4. Пошаговый дискриминантшй анализ 97
ГЛАВА 4 Особенности системной мобилизации функциональных резервов спортсмена (результати собственных исследований). 102
4.1. Характеристика мобилизации резервов при работе переменной интенсивности 102
4 «2; Классификация спортсменов разных специализаций по реакции организма на циклическую нагрузку 110
4'.3, Особенности системной реакции организма нациклическую физическую нагрузку у спортсменов разных специализаций 126
4.4; Характеристика системной реакции организма как основы мобилизации системы национальных резервов спортсмена, обеспечивающих разнообразную мышечную деятельность . 137
ГЛАВА 5 Общие закономерности функционирования системы резервов спортсмена, формируемой при адаптации к мышечной деятельности (обсуждение результатов исследования). ...145
Выводы. 169
Литература;
- Понятие о функциональных резервах спортсмена
- Характеристика и основные черты системы функциональных резервов спортсмена
- Нагрузочная проба по замкнутому циклу
- Особенности системной реакции организма нациклическую физическую нагрузку у спортсменов разных специализаций
Введение к работе
Интерес к резервным возможностям человека среди специалистов в области физической культуры и спорта в настоящее время исключительно высок. Главным образом, это обусловлено тем, что представители отдельных видов спорта вплотную приблизились к пределу, ограничивающему дальнейший рост спортивных результатов.
Опыт показывает, что возможности человека, в том числе и в тех видах, где результаты не улучшались в течение десятка лет, еще далеко не исчерпаны. Но приходится констатировать, что те средства и метода, которые обеспечивали рост достижений до какого-то определенного уровня, уже не могут полностью удовлетворить требования сложившейся ситуации. Наметился вполне определенный разрыв между ростом объема и интенсивности тренировочных нагрузок, с одной стороны, и собственно спортивными результатами-с другой.
Положение усугубляется тем, что все чаще и чаще приходится слышать о различных патологических проявлениях у лиц, занимающихся спортом (А~.Г.Дембо, 1980).
Дальнейший рост спортивных достижений может быть обеспечен лишь вскрытием неиспользованных возможностей человеческого организма и должен быть основан на знании объективных закономерностей проявления этих возможностей.
Спортивная деятельность является благодатной почвой для познания резервных возможностей человека. Стимулируя исследователей в разработке данной проблемы, она в то же время является отличной моделью, позволяющей устанавливать закономерности функционирования организма в условиях максимальных напряжений. При этом, выявленные закономерности могут быть достаточно быстро ре- ализованы и оценены на практике. Таким образом, спорт представ-ляет и своего рода испытательный полигон. (В.В .Кузнецов, 1982).
Но проблема резервов далеко не исчерпывается интересом, который диктуется требованиями спорта. В разрезе нескольких последних десятков лет, характеризующихся и выходом человека в открытый космос, и усиленным хозяйственным освоением областей, считавшихся дотоле мало пригодными для жизни, изучение резервных возможностей человека должно и уже вносит свой вклад в решение многих насущных народо-хозяйственных задач.
Общие представления о резервах организма восходят к исследованиям, выполненным в прошлом веке КіБернаром ( Сі. Betnavd , 1878) и П.Бером {P. Beit , 1878) и в начале текущего столетия В.Кенноном (W.Cannon , 1932) и Д.Баркрофтом (1937). Применительно к человеку этот вопрос разрабатывался ДжДолденом и Дж.При-стли (1937).
Большой вклад в решение проблемы резервов человека внесли МШ.Бресткин (1968) и ВШ.Загрядский (1972).
В настоящее время вопрос о резервных возможностях человека и их проявлениях в условиях спортивной деятельности успешно разрабатывается коллективами, которыми руководят А.С .Мозжухин (1980), ВЗіКЗгзнецов (1982) и дрї авторы.
В литературе сложились вполне четкие представления о различных проявлениях резервных возможностей человека, но для дальнейшее исследований серьезным препятствием выступает разноплановость взглядов и точек зрения отдельных авторов, отчасти обусловленная спецификой исследуемого явления. Многие авторы (М.П.Бресткин, 1968; ВЛГ.Загрядекий, 1972; А.СШозжухин, 1980; и др.), характеризуя те или иные стороны явления, отмечают, что различные резервы никогда не используются порознь, а только совместно. Тем не менее, представление о функциональных резервах спортсмена как системе, формируемой для обеспечения определенной мышечной деятельности, еще не сложилось.
По-видимому, исследование в этом направлении, обобщающее взгляды разных авторов и формулирующее представление о системе функциональных резервов спортсмена, необходимо на данном этапе изучения резервных возможностей человека и может послужить отправной точкой для дальнейших исследований в этой области.
В нашей работе впервые сформулировано представление о системе функциональных резервов спортсмена как основе его успешной деятельности в разных видах спорта. Стержнем данной системы выступают резервы физиологических систем. Именно они обеспечивают вход и выход всей системы, а также взаимодействие резервов разных уровней в их системной интеграции.
Исходя из сформулированных представлений был разработан модельный эксперимент, который предусматривал стандартизацию сдви-I гов биохимических показателей и психических функций, а также одинаковую по объему мобилизацию физиологических резервов, что позволило выявить различия в их интеграции у лиц, преимущественно адаптированных к определенной мышечной деятельности. Последнее дало возможность с точностью дифференцировать испытуемого по характеру его системной реакции на стандартную нагрузку, оптимальную его профессиональной деятельности.
Выявлена роль различных компонентов системной реакции организма на стандартную циклическую нагрузку как основы мобилизации физиологических резервов спортсменов в зависимости от их специализации. Построены модельные характеристики оптималь- ной для различных видов спорта системной реакции организма. Определен удельный вес возможностей отдельных спортсменов реали-зовнвеяь свои резервы в тех или иных видах спортивной деятельности.
Таким образом, в данной работе не только сформулировано положение о системе функциональных резервов спортсмена, расширяющее наши представления о резервных возможностях человека и их проявлениях в условиях разнообразной спортивной деятельности, но и обоснована целесообразность его использования как рабочего понятия для дальнейших исследований в этой области.
Предложенные модельные характеристики оптимальных для разных видов спортивной деятельности системных реакций организма на циклическую нагкгзку могут быть, наряду с другими способами, с успехом использованы для обоснованного выбора (в смысле достижения высоких спортивных результатов) той или иной спортивной специализации.
Показано, что на основании используемых в работе методов многомерного статистического анализа показателей системной реакции на циклическую нагрузку можно косвенно оценивать дополнительные возможности спортсмена в видах мышечной деятельности, непосредственно не связанных с его основной специализацией. Учет этих дополнительных возможностей, характеризуемых как существенный резерв спортсмена, может служить одной из основ формирования стиля избранной деятельности, наиболее соответствующей его индивидуальным особенностям*
Результаты исследований раскрывают некоторые механизмы и особенности формирования и проявления системы функциональных резервов спортсмена и по-новому освещают ряд закономерностей ; 8 подготовки квалифицированных спортсменов в зависимости от их специализации и могут служить одной из основ научного построения тренировочного процесса. Кроме того, они могут дать некоторые объективные критерии для контроля за тренировочной и соревновательной деятельностью спортсмена и обозначают возможные пути реализации резервов в деятельности, направленной на повышение ранее достигнутых результатов.
На защиту выносятся следующие положения:
I, Система функциональных резервов спортсмена представляет собою временное образование комплекса спортивно-технических умений и навыков, психических и биологических резервов, опосредующих взаимодействие организма со средой и выступающих условием достижения успешного спортивного результата, который и является системообразующим фактором данной системы.
2*. Специализация в какой-либо спортивной деятельности направлена на формирование и закрепление такой системы функциональных резервов, которая наиболее оптимально соответствует задачам и особенностям этой деятельности и отличается от систем функциональных резервов, обеспечивающих другие виды мышечной активности.
Работа выполнена в соответствии со Сводным планом НИР Спорткомитета СССР на 1980 - 1985 гг., направление П, тема 2,2.3. '^Функциональные резервы спортсмена".
Понятие о функциональных резервах спортсмена
Опыт повседневной жизни заставляет предположить наличие в организме человека каких-то скрытых возможностей, которые проявляются лишь в определенных ситуациях, часто граничащих с жизнью и смертью и требующих максимального напряжения всех физических и духовных сил (В.ШКазначеев, 1973; А.С.Мозжухин, 1980; Н;А»Агаджанян, А.Ю.Катков, 1982).
Многие исследователи по-разному отвечали на вопрос, что лежит в основе этих скрытых возможностей. Так, Р.Вирхов (1871) считал, что огромные резервы заложены в клеточной организации всего живого, в практическом бессмертии клетки. А.Дорн (1936) и А.Н.Северцев (1949) видели скрытые резервы в возможности замещения функций. ИЖШмальгаузен (1982, о.156) писал, что "организм обладает такими исторически выработанными реакционными механизмами приспособительного значения, возможности которых не ограничиваются только теми условиями, которые реально встречаются в данной среде, а идут значительно дальше. На фонеизвестной общей реаыщонной способности выдифференцируются, таким образом, соответственно условиям существования более частные реакции, которые сами по себе могут выходить за пределы реализовавшихся когда-либо реакций". МіШБресткин (1968), ВЛКЗа-грядекий (1972) и А СШозжухин (1980) связывают резервы с эво-лвдионно выработанными способностями. І.А.Орбели (1961, с.212) отмечал, что "человеческий организм отличается от всех остальных животных организмов именно тем, что эта пластическая функция нервной системы, эта способность перестройки координационных отношений , выработки новых форм поведения самых уточненных и утонченных является исключительной способностью человеческого организма . Целый ряд исследователей видит главный резерв в особенностях регуляции функций в живых организмах, а именно в ее многоуровневости и дублированности (СНІБрайнес, БіБЮве-чинский, 1963; А;Д.СЛОНИМ, 1979; ЩДіД оризонтов, 1981). Другие выводят его из системной организации жизненных процессов (У.Р.Эшби, 1964; ЕіБЮологуб и др., 1982). Это далеко не полный перечень всех точек зрения, но и он достаточно обширен, чтобы предположить наличие не одного, а многих процессов, лежащих в основе этого явления.
МіШБресткин (1968) определил резервные возможности организма как приобретенную в ходе эволюции способность его в целом и способность составляющих его органов и оистем нести повышенную по сравнению с обычной функцией нагрузку. Дополняя и конкретизируя это определение, АІСІМозжухин (1980) характеризует резервные возможности организма как его скрытые возможности, приобретенные в ходе эволюции и онтогенеза, изменять гнкционирование своих органов и систем органов в целях совер шения необычно большой работы, приспособления к чрезвычайным сдвигам во внешней или внутренней среде организма В этом определении особенно подчеркивается факт разнонаправленных изменений в органах и системах, исходя из того, что всегда наряду с усилением одних функций наблюдается уменьшение других-факт, на который обращали внимание М,ЩБресткин (1968) и др. исследователи (Д.Н.Давиденко и др., 1982; А.СЇСолодков, 1982). Из определения видно; что резервы организма гёбжно рассматривать с двух сторон: во-первых, в плане совершения необычно большой работы и, во-вторы х, в плане адаптации к чрезвычайным сдвигам гомеостазиса. Это не противопоставление, т.к. работа приводит к сдвигам во внутренней среде, а выраженные изменения основных параметров внутренней среды вынуждают человека преодолевать их, совершая работу. Обобщенно характеризуя работу, которую вынужден совершать организм при воздействии на него экстремальных факторов или интенсивной мышечной деятельности, подчеркивают, что основная ее тяжесть приходится на удержание основных параметров гомеостазиса в отношении некоторых функций и, поскольку гомеостаз все же непрерывно нарушается, на приспособление к деятельности в условиях измененной внутренней среды (А. С.Мозжухин и др., 1982).
Интересен вопрос об оценке величины резервов, при ответе на который принципиальным следует признать то, что оценены могут быть лишь мобилизуемые резервы при выполнении той или иной деятельности, тогда как немобилизуемая часть резервов оценена быть не может (А.С;Мозжухин, I98D). К решению этого вопроса существует несколько подходов.
Характеристика и основные черты системы функциональных резервов спортсмена
Анализируя примеры проявлений резервных возможностей человека в условиях разнообразной трудовой и спортивной деятельности, мы неизбежно сталкиваемся с тем, что не можем оценить их как резервы, исходя только из того содержания, которое обуславливает специфику данных проявлений. Сдвиги отдельных функций или их интеграция, взятые сами по себе, безотносительно от той целостной деятельности, которая обуславливает эти сдвиги, не могут характеризоваться как резервы. Вопросу не ясно, резервов чего служат данные проявления.
Единственным критерием, который вносит определенность в оценку резервов,является отношение данного функционального проявления к результату целостной деятельности. При этом, ставя вопрос о том, какой вклад в результат вносит та или иная функция, обсуждение переносится в плоскость качественных и количественных характеристик ШСЙМозжухин, 1980). Как мы отмечали в главе I, для такого подхода разрабатывается целая группа методов, основанных на планировании многофакторного эксперимента.
Следует отметить, что так же, как некоторые сдвиги вносят положительный вклад в достижение результата, так другие могут снижать вероятность его достижения, т.е. быть отрицательными для него. По-видимому, безразличных по отношению к результатам целостной деятельности функциональных проявлений вообще не бывает. Можно говорить лишь об определенной степени их "участия" в результате, крайней точкой которого является возможность или невозможность его достижения при данном проявлении. Как частный случай функциональный сдвиг может быть и индифе-рентным, т.е. никак не связанным с результатом.
Так, повышение возбудимости центральной нервной системы в условиях ооревновательной деятельности является необходимым фактором, определяющим успех выступления. Отдельные же проявления повышенной возбудимости (мышечный тремор, диссоциация возбуждения с рабочих центров на соседние, не участвуйте в организации данного двигательного акта) может отрицательно сказываться на результатах, особенно в тех видах спорта, в которых исключительно значение координации (акробатика, гимнастика, фигурное катание и др.).
Даже отдельные функции в зависимости от величины своего сдвига могут по-разному соотносится с результатом целостной деятельности. Это видно на примере перехода от фазы "боевой готовности" к фазе "стартовой лихорадки" (А;Ц;Цуни, 1975). Физиологическим содержанием данного перехода будет все то же повышение возбудимости центральной нервной системы;
Но и при такой оценке наше представление о резервах оказывается неполным, оторванным от реальных условий трудовой и с спортивной практики. На деле оказывается, что один и тот же функциональный сдвиг может быть как положительным, так и отрицательным - в зависимости от того, по отношению к какому результату мы его оцениваем. Иными словами, говоря о резерве как о вкладе в результат целостной деятельности, следует уточнять, о каком результате (какой деятельности) идет речь. Поскольку сам результат характеризуется определенными параметрами и ограниченной в пространстве и во времени локализацией.
Если сравнить два близких вида спорта, таких как спортивное и подводное плавание, то оказывается, что, наряду с другими факторами, существенное значение для достижения успешного результата играет удержание напряжения кислорода в тканях в соответствии с их потребностями. Но если в спортивном плавании это соответствие может быть достигнуто как за счет увеличения процента поглощенного кислорода, так и за счет интенсификации функций внешнего дыхания, то для подводного плавания второй путь вообще оказывается невозможным.
Нагрузочная проба по замкнутому циклу
Как мы установили в предыдущей главе, реакции отдельных спортсменов на физическую нагрузку характеризуются значительным разнообразием. Это разнообразие отражает в основном индивидуальные особенности испытуемых. Но мышечная деятельность, ее специфические особенности, к которым адаптирован спортсмен, также оказывают влияние на формируемую реакцию. Причем влияние столь большое, что можно с высокой точностью определить принадлежность спортсмена к тому или иному виду спорта по характеру его адаптационной реакции. Последнее относится не только к видам спорта с различной направленностью тренировочного процесса, но и к таким близким, как вело и конькобежный спорт, или стайерский бег и лыжные гонки.
В качестве примера приводятся два рисунка (рис; 13, 14), на которых изображены индивидуальные петли "гистерезиса", характеризующие реакцию организма на нагрузочное тестирование, у представителей "близких" видов спорта. Причем эти люди вы браны еще и потому, что при машинной классификации были отнесены к своей собственной специализации, т.е. являются "истинными" (типичными) представителями своего вида спорта.
На рис. 13 представлены "петли" спринтера и средневика. Оба спортсмена имеют I разряд, обоим по 19 лет, оба тренируются около 5-ти лет. По своим морфологическим данным оба примерно схожи друг с другом (вес первого - 69 кг, вес второго - 67 кг).
При тренировках пользуются приблизительно одними и теми же средствами, включающими бег с различной интенсивностью. Естественно, что соотношение беговых нагрузок с высокой и низкой интенсивностью у них разное.
Как видно, "петли" обоих значительно отличаются. Прежде всего бросается в глаза гораздо меньшая площадь "петли" (Sj), которая характеризует качество регуляции сердечной деятельности в процессе полного нагрузочного цикла, у средневика. Это в какой-то степени характеризует его адаптацию к более длительной работе с меньшей интенсивностью. Процессы в организме протекают с большей экономичностью. Если учесть, что для спринтера не столь уж важно экономить свои энергетические резервы во время состязаний, сколь необходимо умение их максимальной мобилизации в кратчайший срок и в полном объеме, то станет понятно, почему его "петля" характеризуется большей площадью.
Еще один показатель - это время инерции (Т инерц.), т.е. то время, когда организм все еще продолжает усиливать работу своих еж тем, хотя интенсивность нагрузки уже снижается.
Как видно, у средневика время инерции гораздо меньше, чем у спринтера. По-видимому, для средневика дело опять заключается в необходимости более экономичной работы, когда на каждый нюанс, каждое изменение ситуации на беговой дорожке (а они случаются нередко) нужно реагировать с максимальной точностью, в том числе и точным соответствием вегетативного обеспечения запросам мышечной деятельности.
У спринтера задача несколько иная. Хотя никто не станет отрицать сейчас то обстоятельство, что спортсмен борется не только с секундомером, но и с соперниками. А значит справедливо все, что говорилось и о средневике. Но все же большая инерционность функционирования организма может способствовать удержанию достигнутого максимума - как скорости бега, так и вегетативного обеспечения его на протяжении всей дистанции, т.е. опять-таки необходима для достижения высокого спортивного результата.
Как мы видим на этих примерах, то, что считается минусом в одной деятельности, служит залогом успеха в другой, и нельзя без анализа всей совокупности условий один тип реагирования считать хуже другого.
На рис. 14 представленыипетлип гребца и конькобежца. Оба спортсмена имеют квалификацию КМС. Обоим также по 19 лет. Вес обоих примерно равен 80 кг, рост - 184 см.
Кроме того, что соревновательная деятельность обеих, а тренируются они по 7 лет, протекает в зоне субмаксимальних нагрузок (по ВїСІ&арфелю, 1949), они в межсезонье часто используют одинаковые средства. Так, конькобежец занимается греблей, и оба много времени уделяют велосипеду.
Особенности системной реакции организма нациклическую физическую нагрузку у спортсменов разных специализаций
Интересным представляется вопрос о месте, которое отводится функциональным возможностям в развиваемой концепции. Если иметь ввиду предельные значения функций, то их определение не лишено известного практического смысла, но и в этом случае речь может идти лишь о резервах специально организованной деятельности в условиях лабораторного тестирования.
Естественно, что при изменении этих условии получаются другие "предельные" значения (В.ВШарин, Ф.З.Меерсон, 1962). Вот почему такое внимание уделяется стандартизации биологических исследований JOOO ? , 1967; P-b.Astrc/nd , ЖЯос{а/гі , 1970).
Более правомерно вкладывать в понятие "функциональные возможности" не предельные значения функций, а их возможности к изменению вообще, возможности системы организовывать их взаимодействие. Иными словами, функциональные возможности - это степень свободы функций тогда, как резервы представляют собой не только использование одних, но и ограничение других степеней свободы. Очевидно, что вопрос о функциональных возможностях как о степенях свободы функций может быть решен только тогда, когда окажется возможным предсказать реакцию организма на любое входное воздействие и на пространственную и временную суммацию этих воздействий.
Следует предостеречь от понимания функциональных возможностей как суммы резервов разных конкретных видов деятельности. Резервы, как было показано - системное понятие и, следовательно, их совокупность - есть не просто сумма, но система более высокого, по отношению к отдельным резервам, уровня. Функциональные же возможности (степени свободы функций) лишь частично включаются в эту систему - в меру их содействия достижению полезного результата.
До сих пор мы ограничивались общим взглядом на резервы, упуская из вида, что говорим о самых разнообразных по механизмам явлениях, и что конечный результат определяется не столько мобилизацией отдельных резервов, сколько их взаимодействием. Понятно, что такой подход не может до конца удовлетворить.
Дальнейшая конкретизация и углубление наших представлений о резервах находит место в понятии системы функциональных резервов спортсмена. Собственно, сама постановка вопроса о резервах как о чем-то, что вносит вклад в достижение результата целостной деятельности, причем результат рассматривается не только как нечто общее, но и как организующее по отношению к отдельным резервам, - в неявной форме содержит в себе это понятие и позволяет опереться на теорию функциональных систем, положившей результат в основу организации всякого приспособительного акта (ПЖАнохин, 1979).
Прежде всего предстоит выяснить, какой смысл вкладывается в понятие системы функциональных резервов. Если вернуться к основному определению, согласно которому материальным носителем резерва является реакция ткани, органа или системы, заключающаяся в изменении их функций в соответствии с требованиєм содействия достижению определенного результата, то отсюда следует, что речь монет идти лишь о совокупности этих реакций, интегрированных таким способом, что расхождение между запланированным и достигнутым результатом минимально.
Система с нкциональных резервов реализуется на основе целостной реакции организма, минимизирующей воздействие внешней среды и направленной на ее оптимальное, в данных условиях, преобразование. Данная система выступает промежуточным звеном, опосредующим взаимодействие организма с внешней средой и, таким образом, является частью более обширной метасистемы "человек - среда".
Реакция организма является системной не только потому, что охватывает его различные уровни, но и потому, что на ее основе реализуется вполне законченное двигательное или приспособительное действие, направленное на решение конкретной задачи, определенной под влиянием доминирующей мотивации при анализе сложившихся на данный момент условий и прошлого опыта. Следовательно, если ограничиться каким-либо определенным уровнем "анализ отношений между внешней средой и организмом (на этом уровне) дает возможность раскрыть сложную структуру рефлекторной активности не как разового акта стимул-реакция, а как систему одновременно и последовательно протекающих преобразований не только организма, но и внешней среды" (В.ЩМедведев, 1982).
