Материал: Определение работоспособности при выборе оптимально-тренировочной нагрузки

Так, например, решая на учебно-тренировочном занятии задачу развития общей выносливости средствами упражнений общего воздействия (бег, гребля или велосипедная езда), нужно знать, каким образом выполняемое упражнение будет взаимосвязано с упражнением по развитию двигательного навыка, по вегетативному переносу; какова взаимосвязь с другими физическими качествами (например, силой, быстротой), как они связываются с воспитанием технико-тактических навыков, и, наконец, как влияет выполнение запланированного упражнения на развитие психических качеств спортсмена. В некоторых случаях, как показывает опыт, встречается определенное недопонимание возможности и комплексности решения задач, что в значительной степени может снизить эффективность учебно-тренировочного процесса.[14]

На изменение методики учебно-тренировочного процесса существенным образом влияют внешние факторы ( схема 7). Наиболее частым изменениям подвержены режим работы и отдыха. Рассмотрим это на конкретном примере. Практика показывает, что из множества внешних| факторов наиболее часто подвергаются изменению энергетические и материальные ресурсы (см. схему 7). Если происходят изменения в сторону увеличения или уменьшения тех или иных ресурсов, одновременно просходят изменения в режиме работы и отдыха спортсмена. Например, при улучшении питания тренировочные нагрузки могут увеличиваться в два раза или более. Подготовка лыжни машинным способом сразу увеличивает объем тренировочной работы на 40-60% и более. Улучшение инвентаря, лыжных мазей и парафина также ведет к увеличению объема тренировок. В настоящее время ведущие лыжники-гонщики мира в циклических упражнениях ежедневный объем работы довели до 100 км и более. В значительной степени выполнению такого объема тренировочной работы способствуют правильно сбалансированное питание и соответствующая дозировка тренировочной нагрузки. Поэтому при разработке перспективной учебно-тренировочной программы необходимо четко определить постоянные и часто изменяющиеся внешние факторы и только в связи с этим прогнозировать параметры тактико-технической подготовки и формирование совершенного двигательного навыка спортсмена.[15]

Схема 1. Методическая структура современной спортивной подготовки

Схема 2. Основные задачи психологической подготовки спортсмена-лыжника

Схема 3. Задачи физической подготовки спортсмена-лыжника

Схема 4. Задачи технико-тактической подготовки спортсмена-лыжника

Схема 5. Решение задач спортивной подготовки лыжников средствами тренировки

Характеристика выносливости. Выносливость, т. е. способность человека выполнять длительную физическую работу на заданном относительно устойчивом уровне, имеет для лыжника большое значение. Выносливость оценивается в соответствующих зонах относительной мощности (по В. С. Фарфелю): в зоне умеренной, большой, субмаксимальной и максимальной мощности. По результатам тестирования составляется индивидуальный профиль выносливости. По содержанию общая выносливость определяется в специфических и в неспецифических упражнениях циклического и ациклического характера. По интенсивности продолжительность работы должна оцениваться в определенных границах, имеющих прямую взаимосвязь с уровнем развития специальной выносливости. Многолетние исследования показывают, что наиболее адекватной оценкой общей выносливости является продолжительность работы со скоростью, равной 80% от средней соревновательной скорости на основной соревновательной дистанции. Работа, выполняемая с меньшей скоростью, в принципе не - выявляет уровня развития общей выносливости спортсмена. Исследованиями выявлено, что при прохождении со скоростью, равной 90% от скорости на соревновательной дистанции 15 км, тренировочный объем нагрузки будет равен в среднем 45-55 км (до момента падения запланированной скорости). Прохождение со скоростью, равной 80% от соревновательной скорости на дистанции 15 км, уже равняется более 80 км (с питанием по ходу выполнения работы).[16]

Специальная выносливость спортсмена - это его способность эффективно выполнять специфические упражнения на соревновательной дистанции в наименьшее время. Иными словами, специальная выносливость определяется уровнем спортивных достижений на основных соревновательных дистанциях.

В специальной литературе часто выделяют скоростную и скоростно-силовую выносливость. Первая определяется уровнем достижений в зоне субмаксимальной мощности (от 400 до 1500 м), вторая - меньшим падением скорости с увеличением длины дистанции и крутизны подъема.

По количеству вовлекаемых в работу мышечных групп выделяют:

а)      локальную выносливость (вовлекается не более 1/з мышечной массы);

б)      региональную выносливость (участвует в движении 2/з мышечной массы);

в)      глобальную выносливость, при которой в работе участвуют почти все мышечные группы.[17]

Преподаватели выбирают спортивные упражнения, которые могут развивать либо локальную выносливость (попеременный, бесшажный, ход), либо глобальную (одновременный ход).

Локальная выносливость не связана со значительной активностью дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Причины утомления кроются в звеньях нервно-мышечного аппарата. Глобальная выносливость связана с высокой деятельностью дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Прямой взаимосвязи между локальной и глобальной выносливостью не отмечается.

По интенсивности спортивные нагрузки можно разделить на максимальные, субмаксимальные, большие и умеренные. Лыжные гонки физиологи относят к умеренным нагрузкам. Однако современные скорости, которые развивают спортсмены на лыжных трассах, свидетельствуют о том, что это не совсем так. Хорошо подготовленный лыжник, например мастер спорта, преодолевая трассу с большой скоростью, выполняет значительную нагрузку, по интенсивности близкую к субмаксимальной: устойчивая частота сердечных сокращений находится на уровне 180-190 ударов/мин, дистанционное потребление кислорода более 5,0 л/мин при средней соревновательной скорости 5,90-6,00 м/с. После прохождения лыжной гонки величина кислородного долга у лыжника достигает более 10-12 л, а величина лактата - более 23-27 ммоль.[18]

Изменения, происходящие в системах организма в результате учебно-тренировочного процесса, проявляются в основном в трех направлениях: повышается уровень функциональной мощности; улучшается экономичность функционирования деятельности систем организма (функциональная экономизация или тренируемость восстановительных процессов); увеличивается устойчивость работоспособности при длительных нагрузках с предельными напряжениями.

Функциональная подготовка в значительной степени есть внутреннее содержание физической подготовленности спортсмена, ее проявление в конкретных параметрах: скорости на различных участках трассы и продолжительности работы. Высокая скорость передвижения по лыжной трассе указывает на более высокую функциональную подготовку, так же как и длительное сохранение высокой скорости говорит о хорошей слаженности функционирования всех систем организма. Тем не менее мы говорим о функциональной подготовке для того, чтобы лучше разобраться, как одни и те же упражнения при незначительном, казалось бы, изменении интенсивности развивают различные биологические механизмы энергообеспечения и в целом правильно или неправильно формируют специфическую функциональную подготовку и работоспособность.[19]

Уровень функциональной подготовки спортсмена во многом определяется способностью его организма развивать максимальную мощность в единицу времени, а также способностью восстанавливать израсходованную энергию в процессе самой работы (нагрузки). Спортивная форма как раз и характеризуется высокой слаженностью восстановительных процессов в системах организма.

2.1 Исследование зон режимов и объемов нагрузок в тренировочном процессе

Известно, что величина энергетического обеспечения организма во время выполнения работы зависит от степени напряженности или от интенсивности работы, в зависимости от интенсивности работы. В зависимости от интенсивности работы энергообеспечение происходит или без участия кислорода или с его участием. Высокоинтенсивная работа совершается за счет расщепления аденозинтрифосфата без участия кислорода (анаэробное энергообеспечение) и, наоборот, малоинтенсивная- за счет высвобождения энергии при наличии кислорода. Сущность спортивной тренировки как раз и заключается в том, чтобы развивать те механизмы энергообеспечения, которые составляют основу при выполнении специфической соревновательной деятельности. На практике приходится наблюдать, как спортсмены очень много выполняют работы повторным и интервальным методами, тренируются до «потери пульса», однако преуспевают мало, и только потому, что высокоинтенсивная работа выполняется в бескислородных условиях. В условиях соревновательной деятельности работа организма обеспечивается главным образом кислородным окислением (до 95%). Иными словами, тренируем одну систему энергообеспечения, а во время соревнований энергообеспечение осуществляется иным путем.[20]

Известно, что адаптация, как процесс приспособления организма, является одним из сложных закономерностей природы. Глубоко понять и изучить основные закономерности адаптации организма спортсмена к постоянно возрастающим нагрузкам - это значит раскрыть для значительной части физически одаренных людей большие возможности для реализации их способностей к достижению, высоких спортивных результатов.

Существует биологическая или генотипическая адаптация, в результате которой на основе эволюции сформировались современные виды животных и растений на земле. Но существует также и индивидуальная адаптация для каждого человека. При всем многообразии этой индивидуальной или генотипической адаптации существуют еще связанные между собой адаптационные реакции - срочные и долговременные.

Срочные адаптационные реакции - это реакции, для осуществления которых в организме всегда имеются готовые, вполне сформированные механизмы (например, увеличение теплообмена в ответ на холод, рост легочной вентиляции и минутного объема сердца в ответ на начавшуюся физическую работу, вызвавшую недостаток кислорода в организме и т. д.). Все эти реакции реализуются немедленно после начала действия раздражителя (нагрузки), но сами по себе могут обеспечивать лишь неполное, сравнительно кратковременное и во многих случаях недостаточное для сохранения жизни приспособление к среде обитания.[21]

Долговременные адаптационные реакции - это такие реакции, для осуществления которых в организме нет вполне готовых, сформированных механизмов, а имеются лишь генетически детерминированные предпосылки, обеспечивающие постепенное формирование таких механизмов при многократном или достаточно длительном действии факторов внешних раздражителей. Доказано, что общей основой всех долговременных адаптационных реакций является увеличение синтеза нуклеиновых кислот и белков и развитие определенных структурных изменений в клетках тех функциональных систем, которые играют главную роль в реакции на напряженную спортивную нагрузку. При выполнении физических нагрузок соответствующей напряженности и длительности (развивающие нагрузки) происходит увеличение двигательной активности мышечной системы, систем кровообращения, дыхания и энергообеспечения.

Выполнение физической нагрузки влечет за собой увеличение синтеза нуклеиновых кислот и белков в нейронах двигательных нервных центров, а также в скелетных мышцах, в сердце, легких и других органах. В результате происходящей активации масса двигательных нейронов увеличивается - они гипертрофируются: скелетная мышца тоже гипертрофируется и одновременно, в расчете на единицу, массы мышечных клеток, в 1,5- 2 раза может увеличиваться количество митохондрий- органелл, ответственных за энергообеспечение клетки.[22]

В работающих мышцах сердца как и функциональных системах, обеспечивающих выполнение нагрузки, увеличение скорости биосинтеза приводит к увеличению количества коронарных капилляров и концентрации миоглобина, который обеспечивает транспорт кислорода от капилляров к митохондриям. Увеличивается также мощность ферментных систем, обеспечивающих транспорт к митохондриям субстратов, окисление которых составляет основу образования главного носителя химической энергии в клетках всех живых существ - аденозинтрифосфата. Наконец, активация биосинтеза приводит к увеличению массы легких и тем самым к увеличению дыхательной поверхности альвезы, через которую организм получает кислород. Иными словами, увеличение функции системы приводит к увеличению скорости синтеза нуклеиновых кислот и белков в образующих ее клетках, а это в свою очередь приводит к таким структурным изменениям, которые увеличивают способность клеток образовывать необходимую энергию в форме аденозинтрифосфата.

В итоге звено, лимитирующее предельно достижимую функцию всей системы, расширяется - реализуется долговременная адаптация организма к напряженной, длительной нагрузке, требующей высокой двигательной активности. В организме формируется «структурная база адаптации».

Научные данные, полученные экспериментальными исследованиями, позволили выявить ключевое звено механизма долговременной адаптации. В его основе находится четкая зависимость между воздействием на клетку раздражителей определенной силы и продолжительности и уровнем функции каждой дифференцированной клетки и скоростью в ней белковых и энергетических структур. Раздражители (нагрузка) воздействуют на интенсивность и количество расходования белковых и энергетических структур, тем самым обеспечивая их синтез и создавая новые структуры, а структуры «делают» функцию. Обратная связь состоит в том, что интенсивность функционирования структур - количество функции, которое приходится на единицу массы или клетки, управляет активностью генетического аппарата и формированием структурного базиса долговременной адаптации.

Увеличение интенсивного и длительного функционирования мышечных структур приводит к кратковременному отставанию синтеза аденозинтрифосфата от его расхода и, как следствие, к уменьшению его, а также креатинфосфата, при одновременном увеличении содержания различных продуктов распада. Все это вызывает увеличение гликолиза и накопление молочной кислоты (лактата). Такой процесс играет важную роль в развитии утомления, т.е. в ограничении функционирования системы энергообеспечения организма спортсмена.[23]

Длительная оптимально-интенсивная нагрузка (для лыжника-гонщика в пределах 85-90% от соревновательной скорости), приводящая к увеличению потенциала фосфорилирования, закономерно активизирует синтез аденозинтрифосфата в организме, происходящий в процессе самой работы (нагрузки). В конечном итоге, тот спортсмен, который за несколько лет тренировки «накопит» не менее 45-55 тыс. км, пройденных на оптимальных, околосоревновательных скоростях, приобретает наивысшую спортивную форму, которая характерна выполнением соревновательной нагрузки без снижения работоспособности на соревновательных дистанциях.

Изучение механизмов адаптации привело к представлению [16], что дефицит аденозинтрифосфата и увеличение фосфорилирования, вызванные возросшей интенсивностью функционирования мышечных структур (в определенных границах по скорости и продолжительности), играют роль сигнала, который активирует генетический аппарат клетки и тем самым обеспечивает формирование структурного базиса долговременной адаптации.

Проведенные биологические наблюдения показали, что увеличение функции энергообеспечения, не вызывавшее уменьшение концентрации аденозинтрифосфата и креатинфосфата, а также чрезмерное увеличение функции энергообеспечения, приводящее к нарушению использования аденозинтрифосфата и соответствующему увеличению его содержания в клетках, не влечет за собой адекватных перестроек в организме и выход на новый уровень адаптации. В первом случае, когда интенсивность функционирования мышечных структур низкая, функционирование клетки остается без изменений, концентрация аденозинтрифосфата и креатинфосфата не изменяется и все это не приводит к увеличению синтеза нуклеиновых кислот и белков. Такие нагрузки спортсмен воспринимает как слабые и средние.

Во втором случае, когда нагрузка чрезмерная, а функционирование систем поставлено в чрезвычайно затруднительные условия, нарушенное соотношение аденозинтрифосфата приводит к торможению синтеза структурных субстратов, а при длительном воздействии чрезмерное функционирование приводит к атрофии клеток, а в целом организм - к стойкой форме перетренировки.[24]

Продолжительность работы

Рис. 1. Оптимальная зона адаптации

А (развитие тренированности) к специфическим нагрузкам:

Б - зона переадаптации;

В - зона деадаптации

Таким образом, воздействие нагрузки (раздражителя) на организм имеет свою зону в жизнеобеспечении при распаде и синтезе субстратов. На рис. 1 показаны, условные границы зон адаптации организма к нагрузкам в зависимости от интенсивности функционирования структур и продолжительности функционирования систем. Если потенциал фосфорилирования от воздействия физической нагрузки попадает в зону Б или В, то он становится отрицательным, вследствие чего происходит переадаптация или деадаптация. Наиболее важный вывод из всего вышесказанного заключается в том, что адаптация (т. е. развитие тренированности) обеспечивает минимальное расходование структурных ресурсов организма, совершенствует слаженность расхода и восстановления аэробного аденозинтрифосфата, а деадаптация и переадаптация приводит к значительным растратам энергии.