Автореферат: Соотношение между пульсовыми и субъективными показателями в оценке воздействия физических нагрузок у спортсменов

Основной динамический прирост ЧСС в процессе работы наблюдался в течение первых 2-х минут. В дальнейшем происходило медленное увеличение пульсовой реакции вплоть до окончания тестового задания. Мощность также устанавливалась в течение первых 2-х мин, далее наблюдалось медленное волнообразное снижение этого показателя до конца работы.

Рисунок 6. Динамика ЧСС и мощности во время ПСН, равной 13 баллам («средняя») по шкале Borg 6-20 (old), 1970. Треугольники - день 1, квадраты - день 2, кружки - день 3.

Проведенное исследование показало, что самостоятельное продуцирование постоянной интенсивности аэробной мышечной работы на основе поддержания сенсорно-субъективной тяжести нагрузки на уровне «средняя» вызывает в разные дни весьма близкие физиологические (ЧСС) и механические (мощность, ЧП) ответы. Это подтверждает возможность осознанного применения СВН в практике физической тренировки как ведущей количественной детерминанты при самостоятельном выборе человеком интенсивности упражнения преимущественно аэробного характера.

ПСН c использованием шкалы 50-100

Значения субъективных оценок, определяемых по шкале Borg 6-20, могут при одной и той же ЧСС отличаться у разных спортсменов, ввиду различий в индивидуальной максимальной ЧСС. В связи с этим была предложена шкала 50-100 (Алексеев, 2006), базирующаяся на численном континууме относительной рабочей ЧСС (%ЧССмакс) и равномерном распределении словесно обозначенных категорий тяжести нагрузки.

Цель данного исследования состояла в изучении физиологических реакций (ЧСС, легочная вентиляция, частота дыхания, дыхательный объем) и биомеханических ответов (мощность, частота педалирования, величина сопротивления), наблюдаемых в процессе продуцирования в разные дни аэробных нагрузок разной интенсивности на велоэргометре.

Продуцирование одинаковой в разные дни сенсорной напряженности вызывает очень близкие как физиологические, так и биомеханические эффекты. Средний уровень продуцирования, заданный для всех тестов, выполняемых в 3 разных дня, был 76 баллов [(75+78,3+75)/3]. Результаты представлены в таблице 3. Видно, что ЧСС, ЛВ, ЧД, мощность и сопротивление, в разные дни практически не отличались. Была лишь тенденция к снижению ЧСС и повышению мощности, что может быть связано с эффектом тренировочных адаптаций. ДО и ЧП различались достоверно, но в пределах 9,2 и 5,8 %, соответственно, что, впрочем, не влияло на достоверность различия их производных - ЛВ и мощности.

Таблица 3. Средние физиологические и биомеханические показатели (n=81) продуцирования в разные дни одинаковой тяжести нагрузки (76 баллов)

*** p<0,001 - различие между тестами 1 и 2, ** p<0,01 - тестами 2 и 3 ^^ p<0,01 - тестами 1 и 2, ^ p<0,05 - тестами 2 и 3.

Таким образом, при продуцировании одинакового в разные дни уровня тяжести нагрузки удовлетворительно воспроизводятся как ЧСС, ЛВ и ЧД, так и механические ответы: мощность - ведущий энергетический критерий мышечной работы и сопротивление, отражающее усилия работающих ног. Аналогичная ситуация характерна раздельно для мужчин и женщин. Это позволят сделать вывод о том, что продуцирование сенсорной напряженности на основании только ощущений тяжести нагрузки является надежным методом для планирования нагрузочности аэробной велоэргометрической работы.

Примерно такие же результаты в отношении надежности использования субъективных ощущений были получены и другими авторами при применении шкалы Borg 6-20 при выполнении работы ногами или руками (Kang и др., 1998), работы на гребном эргометре (Marriott, Lamb., 1996), при беге (Eston и др., 1987).

Продуцирование постоянной сенсорной напряженности на уровне 75 баллов («средняя»). Начиная с первой и до конца 10-й мин ЧСС, ЛВ, ЧД, ДО непрерывно возрастали, отражая динамику изменений кислородтранспортной функции.

В то же время механические параметры работы были стабильными. Мощность, сопротивление и ЧП устанавливались уже к концу 1-й мин и далее удерживались на практически постоянном уровне. В любом из 3-х тестовых дней и значения, и динамика изменений этих показателей были сходными.

Продуцирование изменяющейся сенсорной напряженности в режиме 75-85-75 баллов. В режимах «средняя-тяжелая-средняя» (рисунок 7) механические показатели составили в среднем: мощность - 100, 165 и 119 Вт, сопротивление 1,7; 2,7 и 1,9 кг; ЧП - 59, 61 и 63 об/мин. Несмотря на одинаковый продуцируемый режим в первые и последние 5 минут, мощность была выше на 19% (p<0,05) в последние, нежели в первые 5 мин, причем в большей мере за счет сопротивления (11%), нежели ЧП (7%). Сходным образом изменялись и ЧСС и ЛВ.

На уровнях 75 и 85 баллов средняя ЧСС была 71 и 87% от ЧССмакс, соответственно. В последние 5 мин работы ЧСС, ввиду «пульсового долга» от предшествующей «тяжелой» нагрузки, была заметно выше (85% ЧССмакс), нежели уровень продуцирования (75 баллов). Данный факт может объяснять причины расхождений пульсовых и субъективных оценок напряженности работы, регистрируемых после снижения мощности.

Продуцирование сенсорной напряженности в режиме 55 - 95 - 75 баллов («очень легкая - очень тяжелая - средняя». Механические параметры при ПСН составили: мощность - 55, 193 и 114 Вт, сопротивление 0,8; 2,9 и 1,7 кг; ЧП - 69, 67 и 67 об/мин. На уровне «средняя» (последние 5 мин) и сопротивление, и мощность близки к промежуточным положениям: соответственно 114 Вт и 1,7 кг. Причем эти значения несущественно и незначимо (p>0,05) отличаются от теоретических рассчитанных (123 Вт и 1,85 кг), как среднее уровней 55 и 95 баллов. Продуцирование 95 баллов сопровождалось непрерывным снижением сначала установленного уровня мощности (за счет сопротивления) и повышением ЧСС и ЛВ, что может объясняться высокой анаэробно-гликолитической напряженностью уровня «очень тяжелая». При переходе с 95 на 75 баллов снижение ЧСС и ЛВ запаздывало и не выходило на уровень, аналогичный мощности и величине усилий. Таким образом, изменения физиологических и механических показателей в процессе продуцирования режима 55-95-75 и конкретно 95 баллов специфичны и отличаются разнонаправленностью изменений и различной скоростью переходных процессов. Эффекты продуцирования напряженности у мужчин (n=11) и женщин (n=6) в отношении характера и динамики изменения изученных показателей были сходными.

В процессе исследования установлено, что выбор интенсивности работы при изменении субъективно продуцируемой тяжести нагрузки определялся у одних и тех же людей не столько вегетативными реакциями организма, сколько проприоцепцией двигательного аппарата и, прежде всего, таким его качеством как усилие (величина сопротивления выполняемым движениям), а не частотой движений.

Рисунок 7. Мощность, сопротивление, ЧСС и ЛВ у 9 человек (группа 2), каждый из которых в разные дни выполнил продуцирование в режиме 75 баллов (5 мин), 85 баллов (5 мин), 75 баллов (5 мин). Кружки - день 1, квадраты - день 2, треугольники - день 3. Вертикальные линии - SD (день 3).

Соотношение между относительными показателями ЧСС, мощности и сенсорными критериями напряженности. Между ЧСС и субъективной оценкой тяжести нагрузки установлено прямое соотношение (ступенчатый тест). Это же характерно и для соотношения между изученными показателями при продуцировании. Вместе с тем уровни продуцирования могут совпадать со значениями процента ЧССмакс, а могут и различаться. На рисунке 8 видно, что отдельные значения ЧСС отклонялись от линии регресии (в среднем на 10-12% ЧССмакс, что соответствует 20 уд/мин). Одна из причин этого - «пульсовой долг» от более напряженной работы (группы 2 и 3 в последние 5 минут работы). При продуцировании 95 баллов (группа 3) наблюдалась заметно низкая ЧСС (85% ЧССмакс). Объяснить данный факт особенностями вегетативной регуляции работы сердца трудно, т.к. особых отклонений ЧСС на двух других уровнях этого режима (55 и 75 баллов) не наблюдалось. Связать низкую ЧСС с падением способности продуцировать «ожидаемую» мощность ввиду ухудшения функционального состояния организма испытуемых или их психоэмоционального статуса тоже нельзя. Дело в том, что относительная мощность на уровне 95 баллов очень близка к линии регрессии.

Рисунок 8. Слева - соотношение между относительной ЧСС (%ЧССмакс) и сенсорно - субъективными критериями (ССК) (y = 1,032 x - 0,83; r = 0,98). Справа - зависимость между мощностью, выраженной в процентах от мощности на последней ступени ступенчатого теста, и ССК (y = 1,77x - 73; r = 0,99). Светлые символы - субъективная оценка тяжести нагрузки (ступенчатый тест), черные символы - субъективное продуцирование. Группа 1 (n = 10) - треугольники; группа 2 (n = 9) - кружки, группа 3 (n = 8) - квадраты.

Тесное расположение значений относительной мощности, зарегистрированных на разных уровнях продуцирования, доказывает, что человек способен достаточно точно устанавливать «нужную» мощность (интенсивность) на основании субъективных ощущений. Диагностическая значимость субъективных критериев как оценки, так и продуцирования, не ниже возможностей частоты сердечных сокращений, широко используемой для оценки нагрузочности мышечной работы преимущественно аэробного характера.

аэробный мышечный спортсмен велоэргометрический

Выводы

1. Сенсорно-субъективная оценка ощущения (восприятия) напряженности (тяжести) мышечной работы, определяемая с помощью различных категориальных «прямолинейных» шкал, тесно коррелирует с пульсовыми показателями интенсивности физической нагрузки у спортсменов.

2. Между средней за время тренировочного занятия ЧСС и определенной сразу после окончания тренировки субъективно воспринимаемой тяжестью физической нагрузки имеется положительная корреляционная связь. Субъективное шкалирование, осуществляемое сразу после окончания тренировочного занятия, является приемлемым методом для учета субъективной реакции и оценки адекватности состояния организма предлагаемой тренером физической нагрузке.

3. При работе со ступенчато повышающейся мощностью СВН линейно возрастает с увеличением ЧСС и потреблением кислорода. Анаэробному порогу у спортсменов соответствуют определенные уровни СВН: нагрузка с СВН около 80 единиц по шкале 50-100 близка уровню лактатного порога, с СВН около 85 единиц («тяжелая») - превышает его.

4. Продуцирование сенсорной напряженности во время велоэргометрической работы воспроизводит в разные дни очень близкие физиологические реакции и биомеханические ответы. Продуцирование тяжести нагрузки на основе использования прямолинейных шкал 6-20 и 50-100 характеризуется надежностью и стабильностью.

5. Продуцирование сенсорной напряженности спортсменами обоего пола сопровождается точной установкой и регуляцией параметров механической работы на велоэргометре, выполняемой в режиме как увеличения, так и уменьшения мощности, причем осуществляется в большей мере за счет величины усилий, нежели частоты движений.

6. Во время продуцирования напряженности с постоянными или возрастающими уровнями относительная рабочая ЧСС, выраженная в процентах ЧССмакс, тесно соотносится со значениями шкалы 50-100 в широком диапазоне. После снижения уровня продуцирования (и соответственно мощности) уменьшение значений %ЧССмакс запаздывает, что связано с физиологически закономерной инертностью пульсовых (и иных вегетативных) реакций.

7. Продуцирование сенсорной напряженности с помощью шкалы 50-100 может использоваться как отдельный и самостоятельный метод для программирования преимущественно аэробных тренировочных нагрузок у спортсменов.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Акимов Е.Б. Опыт оценки напряженности аэробных тренировочных занятий по ЧСС и субъективно воспринимаемой напряженности / Акимов Е.Б., Грушин А.А., Алексеев В.М. // Спортивная кардиология и физиология кровообращения, 17 мая 2006 г. - М., 2006. - С. 11-15 / Федеральное агентство по физ. культуре и спорту [и др.].

2. Акимов Е.Б. Самостоятельное продуцирование интенсивности аэробной физической нагрузки на основе сенсорно-субъективных ощущений. / Алексеев В.М. // Материалы IV Международной школы-конференции «Инновационные направления в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности». М.: «Анита Пресс», 2007. - С. 61-62.

3. Акимов Е.Б. Эффекты продуцирования сенсорной напряженности во время велоэргометрической работы / Акимов Е.Б., Алексеев В.М // Физиология человека. - 2008. - том 34, № 6. С. - 125-128.

4. Акимов Е.Б. Оценка воздействия напряженных нагрузок на организм спортсменов по пульсовым и субъективным критериям. // Сборник тезисов международного конгресса «Современный Олимпийский и Паралимпийский спорт и спорт для всех XII». 26-28 мая 2008. Т. 2., С. - 196.

5. Акимов Е.Б. Лактат крови и субъективно воспринимаемая напряженность во время мышечной работы разной мощности у спортсменов. / Акимов Е.Б., Алексеев В.М. // сборник тезисов международного конгресса «Современный Олимпийский и Паралимпийский спорт и спорт для всех XII». 26-28 мая 2008., Т. 2., С. - 197.

6. Алексеев В.М.. Связь СВН-ЧСС «прямолинейные» шкалы отражают идентично. / Алексеев В.М., Акимов Е.Б. // сборник тезисов международного конгресса «Современный Олимпийский и Паралимпийский спорт и спорт для всех XII». 26-28 мая 2008. Т. 2., С.- 200.