способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов

Формула изобретения

Способ оценки тренировочного эффекта у спортсменов с помощью проведения функциональной пробы с возрастающей физической нагрузкой на велоэргометре, отличающийся тем, что физическая нагрузка возрастает ступенчато, начальная мощность упражнения составляет 25 Вт, величина прироста нагрузки - 25 Вт, темп педалирования - 60-90 об/мин, продолжительность тестирования на каждой ступени - 2 мин, длительность теста - до отказа от продолжения работы, при этом тестирование проводят до и после тренировочного цикла, при этом возможны следующие варианты физиологических реакций на тренировочные нагрузки: 1 вариант характеризуется смещением обеих кривых ЧСС₂ - частоты сердечных сокращений и ЛВ₂ - легочной вентиляции вниз относительно исходных уровней, такая реакция указывает на благоприятное развертывание адаптационных процессов в организме спортсмена; 2 вариант характеризуется смещением кривой ЧСС ₂ вниз при неизменной ЛВ, и 3 вариант - смещение кривой ЛВ₂ вниз при неизменной ЧСС - расценивают как относительно положительные; 4 вариант - отсутствие существенных изменений ЧСС и ЛВ - расценивают как индифферентный вариант; 5 вариант - кривая ЛВ₂ смещается вниз, а ЧСС₂ - вверх, и 6 вариант - наоборот - кривая ЛВ₂ смещается вверх, а ЧСС₂ - вниз, относят реакции к неопределенным; остальные варианты характеризуются неблагоприятными реакциями ЧСС и ЛВ на физическую нагрузку: 7 вариант характеризуется смещением кривой ЧСС₂ вверх при неизменной ЛВ, что свидетельствует о снижении производительности ССС - сердечно-сосудистой системы; 8 вариант характеризуется смещением кривой ЛВ₂ вверх при неизменной ЧСС, у спортсмена происходит снижение ЛМВ - локально-мышечной выносливости; 9 вариант - кривые ЧСС₂ и ЛВ₂ смещаются вверх, что свидетельствует об абсолютно отрицательном тренировочном эффекте.

Описание изобретения к патенту

Способ относится к спортивной физиологии и медицине и может быть использован для оценки тренировочного эффекта у спортсменов.

Известно, что тренировочный эффект оценивают по уровню физической работоспособности (ФР). Наиболее известными методами исследования ФР у спортсменов являются двигательные тесты, с помощью которых определяется величина PWC₁₇₀ (Physical Work Capacity - физическая работоспособность при пульсе 170 уд/мин) (Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. - М.: Медицина, 1990. - С.98-107; Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиС, 1988. - С.75-82).

Недостатком показателя PWC₁₇₀ и, главным образом, способов его определения является прекращение тестирования при достижении пульса 170 уд/мин, что не позволяет исследовать проявления работоспособности спортсмена при более высоких величинах частоты сердечных сокращений (ЧСС). Кроме того, PWC₁₇₀ отражает в большей степени только центральный фактор физической работоспособности - производительность сердечно-сосудистой системы (ССС) (Борисова Ю.А. Объем сердца у юных спортсменов на ранних этапах адаптации к физической нагрузке // Клинико-физиологические характеристики сердечно-сосудистой системы у спортсменов: Сб. науч. тр. - М: РГАФК, 1994. - С.168-175).

В спортивной и медицинской практике применяются тесты, выполняемые до отказа, со ступенчато и непрерывно повышающейся нагрузкой, которые позволяют более адекватно моделировать физиологические процессы, происходящие в активных мышцах при выполнении циклических упражнений (Физиологические механизмы и методы определения аэробного и анаэробного порогов / Селуянов В.Н., Мякинченко Е.Б., Холодняк Д.Г., Обухов С.М. // Теория и практика физической культуры, 1991. - № 10. - С.10-18). При выполнении этих тестов уровень физической работоспособности оценивается по значению конечной мощности, отражающей периферический фактор ФР. Но отдельно взятые значения конечной мощности или PWC₁₇₀ не позволяют судить однозначно о направленности физиологических процессов, обеспечивающих физическую работоспособность спортсмена.

Известен заявленный способ определения уровня физической работоспособности, который включает регистрацию показателей сократимости миокарда при непрерывно возрастающей ступенчатой нагрузке, выполняемой на велоэргометре, с последующим расчетом величины сердечного индекса (СИ) на ступени нагрузки и построением динамической кривой (RU 2108743, 6 A61B 5/02, приоритет 03.03.1994 г.). При этом анализируют полученную динамическую кривую и по минимальному значению величины СИ на данной кривой судят о переходе работы организма из анаэробного режима в аэробный, а по максимальному значению величины СИ - о типе метаболического ответа организма, причем максимальное значение СИ в анаэробном режиме соответствует спринтерскому типу, максимальное значение СИ в аэробном режиме - стайерскому типу, а равные значения СИ в обоих режимах - смешанному типу.

Представленный способ имеет существенные недостатки, т.к. его применение не учитывает известного правила рекрутирования двигательных единиц (Henneman E., Somjen G., Carpenter D.O. Excitability and inhabitability of motoneurones of different sizes // Journal of Neurophysiology. 1965. № 28. - P.599-620). Согласно этому правилу последовательность вовлечения мышечных волокон при выполнении теста с возрастающей нагрузкой следующий: вначале начинают сокращаться медленные (окислительные) мышечные волокна, затем быстрые (гликолитические). В связи с этим представляется некорректным утверждение авторов, что организм спортсмена при выполнении велоэргометрического теста с непрерывно возрастающей ступенчатой нагрузкой переходит из анаэробного режима работы в аэробный.

Наиболее близкими по существенным признакам являются известные способы измерения адаптационной способности человека (RU 2363375, приоритет от 10.08.2009 г.) и измерения аэробного резерва человека (RU 2363376, приоритет от 10,08.2009 г.). Суть применения обоих способов заключается в том, что параметры начальной физической нагрузки, темпы ее прироста и максимальную величину физической нагрузки определяют по данным непрерывно мониторируемой мощности выполняемой нагрузки и частоты сердечных сокращений, дополнительно измеряют максимальную мощность, время ее достижения, время выполняемой работы с максимальной мощностью и время достижения максимальной частоты сердечных сокращений, по формуле вычисляют индекс аэробного резерва человека.

Однако данные способы, так же как и вышеприведенные, имеет существенные недостатки: продолжительность каждой ступени не ограничена; проба заканчивается при достижении пульса 170-175 уд/мин, что условно принимается за критерий достижения анаэробного порога. Однако известно, что наступление анаэробного порога при выполнении теста со ступенчато и непрерывно повышающейся нагрузкой может произойти как на более низких значениях ЧСС (до 150 уд/мин), так и на более высоких значениях - (свыше 180 уд/мин) и зависит от аэробной производительности активных в данном упражнении мышц и величины ударного объема сердца (Селуянов В.Н. Интуиция слепа без знания // Лыжный спорт.2002. № 23. - С.62-77). Таким образом, все рассмотренные способы имеют низкую информативность, т.к. результаты тестирования отражают производительность или адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы, но с их помощью невозможно определить аэробную производительность активных мышц, которая напрямую зависит от величины порога анаэробного обмена. Известно, что порог анаэробного обмена определяется двумя способами - по величине легочной вентиляции и методом измерения уровня лактата в крови (Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: Физкультура и спорт, 1988. - С.75-82; Физиологические механизмы и методы определения аэробного и анаэробного порогов / В.Н.Селуянов, Е.Б.Мякинченко, Д.Г.Холодняк, С.М.Обухов // Теория и практика физической культуры, 1991. № 10. - С.10-18).

Задачей предлагаемого способа является оценка тренировочного эффекта у спортсменов, основанная на учете реакций ЧСС и легочной вентиляции (ЛВ), отражающих физиологические процессы, происходящие в активных мышцах при выполнении физической нагрузки.

Поставленная задача решается тем, что до и после тренировочного цикла проводят тестирование со ступенчато возрастающей нагрузкой на велоэргометре, позволяющем задавать нагрузку независимо от частоты вращения педалей (например, фирмы Kettler), с одновременным измерением ЧСС и ЛВ па каждой ступени. ЧСС измеряется с помощью монитора сердечной деятельности (например, Polar), ЛВ - с помощью волюметра (например, Volid 3000). Начальная мощность упражнения на велоэргометре составляет 25 Вт, величина прироста - 25 Вт, темп педалирования - 60-90 об/мин, время работы на каждой ступени - 2 мин, длительность теста - до отказа от работы.

На основании результатов, показанных при тестировании до и после тренировочного цикла, строятся графики зависимости от внешней мощности (W) отдельно для ЧСС и ЛВ. О направленности тренировочного эффекта у спортсменов судят по характеру изменений графиков ЧСС и ЛВ относительно исходных данных. Положительными вариантами считается смещение хотя бы одной из кривых вниз, при условии, что другой показатель не смещается вверх. Смещение кривой ЧСС₂ вниз относительно исходного уровня (ЧСС₁) свидетельствует о повышении производительности сердечно-сосудистой системы (увеличение ударного и минутного объема сердца). Сдвиг этой кривой вверх говорит об обратном и может указывать на адаптационный срыв со стороны сердечно-сосудистой системы. Смещение кривой ЛВ₂ вниз или вверх относительно ЛВ₁ свидетельствует соответственно о повышении или снижении локальной мышечной выносливости (ЛМВ), т.е. аэробной производительности активных мышц.

Исходя из вероятных сдвигов кривых ЧСС и ЛВ, теоретически возможны 9 вариантов физиологических реакций на тренировочные нагрузки.

1 вариант характеризуется смещением обеих кривых (ЧСС₂ и ЛВ₂) вниз относительно исходных уровней. Что свидетельствует о параллельном увеличении производительности ССС и повышении ЛМВ. Такая реакция указывает на благоприятное развертывание адаптационных процессов в организме спортсмена и может считаться наилучшей.

Следующие два варианта можно расценивать как относительно положительные.

2 вариант характеризуется смещением кривой ЧСС ₂ вниз при неизменной ЛВ. В этом случае отмечается повышение производительности ССС, не сопровождающееся соответствующим изменением уровня ЛМВ.

3 вариант - смещение кривой ЛВ ₂ вниз при неизменной ЧСС. В этом случае отмечается повышение уровня ЛМВ без изменения производительности ССС.

4 вариант - отсутствие существенных изменений ЧСС и ЛВ (индифферентный вариант).

5 и 6 варианты характеризуются разнонаправленными реакциями в кардио-респираторном аппарате. 5 вариант - кривая ЛВ₂ смещается вниз, а ЧСС₂ - вверх; 6 вариант - наоборот - кривая ЛВ₂ смещается вверх, а ЧСС ₂ - вниз. Эти реакции следует отнести к неопределенным.

Остальные варианты характеризуются неблагоприятными реакциями ЧСС и ЛВ на физическую нагрузку.

7 вариант характеризуется смещением кривой ЧСС₂ вверх при неизменной ЛВ, что свидетельствует о снижении производительности ССС.

8 вариант характеризуется смещением кривой ЛВ ₂ вверх при неизменной ЧСС, т.е. у спортсмена происходит снижение ЛМВ.

9 вариант - кривые ЧСС₂ и ЛВ₂ смещаются вверх, что свидетельствует об абсолютно отрицательном тренировочном эффекте.

Таким образом, мы предлагаем оценивать тренировочный эффект по характеру изменений физиологических реакций, а не по мощности выполняемой работы.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Спортсмен А.Ж., 20 лет, МС по биатлону. В начале тренировочного мезоцикла было проведено тестирование со ступенчато возрастающей нагрузкой на велоэргометре Kettler X1 с одновременной регистрацией ЧСС (монитор сердечной деятельности Polar) и ЛВ (волюметр Volid 3000) в конце каждой ступени. Начальная мощность упражнения на велоэргометре составляла 25 Вт, величина прироста каждой ступени - 25 Вт, темп педалирования - 60-90 об/мин, время работы на каждой ступени - 2 мин, длительность теста - до отказа от работы. В конце тренировочного мезоцикла тестирование было повторено. По полученным данным был построен график зависимости ЧСС и ЛВ от мощности ступенчато повышающейся нагрузки (фиг.1). Как видно, для данного спортсмена характерен 1 вариант физиологических реакций на тренировочные нагрузки, т.е. смещение обеих кривых (ЧСС ₂ и ЛВ₂) вниз относительно исходных уровней. Это свидетельствует о параллельном увеличении производительности ССС и повышении ЛМВ. Такая реакция указывает на благоприятное развертывание адаптационных процессов в организме спортсмена в ответ на тренирующие воздействия. У данного спортсмена благодаря снижению выраженности вегетативных реакций на нагрузку к концу мезоцикла произошло увеличение конечной мощности, что также свидетельствует о положительном тренировочном эффекте.

Пример 2. Спортсмен А.Р., 18 лет, КМС по биатлону. Тестирование происходило так же, как описано в примере 1. У данного спортсмена (фиг.2) вегетативные реакции на тренировочные нагрузки протекали по второму варианту. Т.е. производительность ССС увеличилась, а ЛМВ осталась на прежнем уровне. В этом случае мы не можем говорить о безусловно положительном тренировочном эффекте. Тренеру и спортсмену были даны рекомендации, касающиеся применения тренировочных средств (специальные упражнения силовой и скоростно-силовой направленности).

Пример 3. Спортсмен А.Б., 20 лет, КМС по биатлону. Тестирование происходило так же, как описано в примере 1. При анализе графиков (фиг.3) у данного спортсмена выявлен отрицательный тренировочный эффект по девятому варианту. Т.е. тренировочные воздействия привели к адаптационному срыву, сопровождающемуся уменьшением производительности ССС и снижением ЛМВ. Это связано с тем, что примененные средства тренировки оказались неадекватными уровню функциональных возможностей данного спортсмена. Тренеру было рекомендовано разработать на следующий мезоцикл индивидуальный план тренировок.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет на основании диагностики индивидуальных адаптационных реакций организма спортсмена к физическим нагрузкам оценить тренировочный эффект, выявить недостатки планирования тренировочных нагрузок и обоснованно рекомендовать средства и методы корректировки тренировочных воздействий.