автореферат и диссертация по педагогике 13.00.04 для написания научной статьи или работы на тему: Методы построения физической подготовки спортсменов высокой квалификации на основе имитационного моделирования

Автореферат диссертации по теме "Методы построения физической подготовки спортсменов высокой квалификации на основе имитационного моделирования"

государственный центральный ордена ленина

инститнт физической кальтира

На правах рукописи СЕЛ39Н0В ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ

МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СПОРТСМЕНОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

13.00.04 - Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки я оздоровительной физической культуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва. 1992

Работа выполнена в Государственном центральном ордена Ленина институте физической культуры.

Официальный оппоненты:

Топыжев О.П.. профессор, доктор педагогических наук,

Сонькин В.Д. , доктор биологических нацк,

Юмкевич Т.П. . доцент, доктор педагогических наук.

Ведущее учереждение: Государственный дважды орденоносный институт физической культуры г. Санкт - Петербург.

Защита диссертации состоится "б " 02- 1993 г. в 1¿/ часов на заседании специализированного совета Д 046.01.01 в Государственном центральном ордена Ленина институте физической культуры по адресу: Москва, Сиреневый бульвар, А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "2)0" 195^г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат педагогических наук, доцент Валманов fi.fi.

Г'«1 |[ >.%

осУ :г/д'

! > — I

I- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА"РАБОТЫ

Теоретико-методологические предпосылки исследования

Большинство специалистов понимает« что теория физической подготовки на может развиваться в сторона от достижений спортивной биологии« поэтому I начиная о СЮ-х годов« ведутся упорные попытки привлечения биологической информации для обоснования эмпирических закономерностей построения спортивной тренировки• Однако« очевидна безуспешность этих усилий.

Теория и эмпирическое исследование няеят дело с раа-ныии срезами одной и той ив действительности- Следует заметить« что индуктивное обобщение любого количества опытов не ведет к теоретическому знанию« теория не строится путем индуктивного обобщения опыта- Эйнштейн считал этот вывод одним на важнейших гносеологических уроков развития Физики XX века • В теоретической исследования отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с об-ьектаим« действительность моиет изучаться только опосредовано« напри-пер« в мыоленном или математическом имитационном моделировании на ЭВМ- В качестве основного средства теоретического асоледования используются теоретические идеальные об-ъекты■ Это - особые абстракции« в которых заключен смысл теоретических терминов- Любая теория строится о применением таких объектов -

Трудовая деятельность тренера сводится к решению управленческих проблей- Средствами труда выступают различные методы« техника принятия решений- Предметов и продуктом "управленческого труда является информация« то есть решения, определяющие величину управляющих воздействий на объект управления- Особенность этой продукции состоит в тем, что возможный брак можно обнаружить только после ее "потребления" спортсменом- Очевидно« что применение з тренировочно» процессе "бракованных" управленческих решений граничит о преступлением« поэтому актуально применение в учебной процессе институтов физической культуры и даже в подготовке спортсменов высшей квалификации имитационных моделей - тренажеров- При проектировании технологий управления на основе концептуального или математического моделирования можно сформулировать четкие логические посылки для выработки управленческих решений- .

В настоящее время ни в отечественной « ни в зарубежной литературе евде нет исследований« посвяменных проблеме планирования физической подготовки спортсменов с применением математического имитационного моделирования-

Цель диссертационного исследования - разработать математические модели для имитации краткосрочных и долгосрочных адаптационных процессов в организме опортслемов и обосновать на их .основе методы контроля« тренировки и принципы планирования тренировочных нагрузок в теории физической подготовки < ТФВ)>

Объектом диссертационного исследования является система« ооотшши из двух подсиотеи - тренер (управлях-чая) и спортсмен (управляемая, в нашей случае высшей квалификации« возраст 16 - ЗО лет).

П р е д метой- последовательность управляющих воздействий ( технология« метод« план) « разрабатываемых тренером и обеспечивающих целенаправленное изменение хода адаптационных процесоов в организме спортсмена•

Ооиовиая гипотеза исследования -

повышение эффективности планирования физической подготовки спортоненов высшей квалификации возможно на основе разработки концептуальных и математических моделей организма человека« применение которых позволяет содержательно оби-вонять я конструировать методы контроля« тренировки и планы физической подготовки»

Задачи диосертацмонного исследования!

Разработка уноорительных или иатематических моделей для имитации адаптационных процеооов в клетках органов основных сиотен при выполнении человеком физических упражнений-

- Разработка ка оонове имитационного моделирования рациональных методов тренировок« обеспечивающих целенаправленное изменение структуры клеток-

Разработка классификации нагрузок « создаваемых физическими упражнениями по направленности адаптационных процеосов в различных органах и тканях»

Разработка принципов плакирования физической подготовки спортсменов• специализирующихся а ооревиовательиых упражнениях« отноояиихоя к различный ооман иощиоотя-

- Экспериментальное обоснование эффективности планирования тренировочного процеооа с помощью иатеиатмческого имитационного моделирования«

Методы исследования: 1• Теоретический анализ и обобщение литературных данных•

2- Педагогичеокое наблюдение я обследования»

3- Пвдагогичесасий эксперимент-4> Натеиатичеокое годелироваияе. 5- Имитационное моделирование•

Методы педагогического контроля. 7- Биологические методы! антропометрия« радиизотоп-кый* гаооаиалио« вентялоиетрия« хронометрия« динамометрия«

пульсоиетрия и др.

3■ Методы математической отатистики-

Оргаяазацая исследования: Диссертация выполнена на материале иноголетних исследований« выполненных в Правленной научно-исследовательской лаборатории ГЦОЛИФК-Эксперинентальное обоснование основных положений диссертационного исследования выполнено совместно о сотрудниками и аспирантами лаборатории: Сарсання С.К-« Райцин Л-М-« Шалманов А-А-, Шестаков М-П-, Савельев И.А., Мякинченко Е-Б-, Обухов С-М- , Ерконайывиля И - В- , Коптелов А-Ю-* Тураев В-Т-, Чатинян А-А-« Яковлев Б-А. , Чугунова Л-Г-, Антохкпэ К-В. .

В * 91 Raí новизна диссертационного

исследования связана со следующими разработками и «актами:

математические модели i имитирующие процессы краткосрочной и долговременной адаптации организна спортсменов в ответ на выполнение физических упражнений;

- подход к разработке методов контроля двигательных способностей человека« обеспечивающий понимание сущности адаптационных.процессов в клетках органов по данный тестирования;

- теория аэробного и анаэробного порогов i

- теоретическое объяснение факторов < лимитирующих выполнение упражнения заданной мощности < от 100И МАМ да мощности АнП> i

- теоретическая разработка методов тренировки, обеспечивающих заданные адаптационные процессы в клетках органов спортснена!

- классификация физических нагрузок с учетом количео-, тва и-РНК, образующейся в клетках различных органов Ич обеспечивающей синтез определенных структур в клетках!

- теоретическое обоснование современных способов пла--иирования тренировочных занятий« пикроциклоз* незоциклов и макроциклов;

- экспериментальное обоснование нетодов тестирования« тренировки и планирования тренировочных нагрузок при подготовке прыгунов в длину о разбега« бегунов на средние дистанции и конькобежцев-многоборцев•

Практическая значимость- Общие теоретические положения планирования Физической подготовки могут использоваться в учебной процессе институтов физической культуры при преподавании разделов курса "Теории и методики Физического воспитания", математические модели

ногут использоваться при чтении разделов курсов "Спортивная биохимия" и "Спортивная Физиология", при подготовка аспирантов по курсу "Математическое моделирование".

Применение в тренировочной процессе новых методов развития силы медленных мышечных волокон« повышения аэробных возможностей медленных и быстрых мышечных волокона новых правил планирования никроцнклов подготовки существенно повышает эффективность тренировочного процесса•

Применение имитационного моделировании в научных исследованиях в области теории Физической подготовки позволит существенно оократитъ помок наиболее рациональных вариантов планирования тренировочных нагрузокчто долвно значительно оократитъ как время * так ■ материальные затрата на научные исследования-

Подели« илитируишие краткосрочные и долгосрочные адаптационные процессы• могут использоваться а учебной процессе в качестве "испытуемых" перед тем как предоставить студентам работать с детьми! а такие на выпускных экзаменах для оценки навыков планирования тренировочного процесо*.

Достоверность я обоснованность теоретических положений« практических рекомендаций и выводов обеопечнваитоя!

- разработкой двух математических наделай1 адекватность решений которых доказывает воя совокупность приведенных в диссертации собственных и литературных экспериментальных фактов;

- примененной програннно-целеоого подхода при разработке овнов и частных теорий физической подготовки!

экспериментальный обоснованней основных полоиеиий теории планирования Физнчеакой подготовки спортсменов вьющей квалификации!

корректный использованием методов математической этатиотмки.

Личный вклад автора состоит в разработке обмей теории Физической подготовки! математических иоделейI частных теорий физической подготовки! в разработке проблематики иоо-ледоваиий1 Формировании концепций! идей и гипотез отдельных аспектов исследований•

Внедргние результатов осуществлялось в сотрудничестве с работниками ВЬсолы олимпийского резерва Первомайского района г-Нскжм в экспериментальной оборной г - Мосвсвы по конькобежному опорту, ттчгиер Петрусева Л-

Патеряалы днос*ртацюи используются, при чтении курса "Ивдико-биологнчеокне основы спорта высших достижений" м факультете повышения квалификация и при чтении кур©« "На-теиатичесжое моделирование а спорте" для аспирантов второ-

- 7 -

го гола обучения ■ ГЦОЛИФКе-

На а а ч и т у выносятоя следующие основные положения:

- Математические подели , имитирующие процессы краткосрочной и долговременной адаптации организма спортсменов в ответ на выполнение физических упражнений!

подход к разработке методов контроля двигательных способностей человека, обеспечивающий понимание сущности адаптационных процессов в клетках органов по данным тестирования ;

теория аэробного и анаэробного порогов;

теоретическое объяснение факторов, лимитирующих выполнение упражнения заданной мощности ( от ЮО'Х МАМ до мощности АнП)1

- теоретическая разработка методов тренировки, обеспечивающих заданные адаптационные процессы в клетках органов спортсмена;

- классификация Физических нагрузок о учетом количества и-РНК, образующейся в клетках различных органов и обеспечивающей синтез определенных структур в клетках?

- теоретическое обоснование современных способов планирования тренировочных занятий, иикроциклов, мезоциклов и макроциклов;

- экспериментальное обоснование методов тестирования, тренировки и планирования тренировочных нагрузок при подготовке прыгунов в длину о разбега, бегунов на средние дистанции и конькобежцев-многоборцев-

Публикации- По теие диссертации опубликовано 39 работ, в том числе две монографии, 11 методических рекомендаций и учебных пособий-

Структура и объем диссертации- Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов и списка использованной литературы, а также приложения- Текст работы изложен на 318 страницах машинописного текста, включает 6 рисунков и 28 таблиц- В списке литературы 431 работа, включая 137 иностранных •

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1• Наиболее полно теория Физической подготовки была впервые изложена а монографии Л-П-Матвеева "Основы спортивной тренировки" - физическая подготовка расс-

иатривалась как раздел курса, в которой приводились только

«

методы воспитания силовых, скоростных, выносливостиых спо-

- а -

ообностей и гибкости» Особенность» изложения материала было ТО) что приводилось описание только обобщений эмпирического опыта» В учебнике можно найти ответы на вопросы типа "как тренироваться?" и полностью отсутствует материал« с помощью которого иажно было бы ответить на вопросы "что тренируется?" и "почему требуется миенно данное рекомендуемое средство и методика тренировки?"• большинство специалистов понимает« что теория физической подготовки не яояет развиваться в стороне от достижений спортивной биологии« поэтому « начиная с 80-х годов« ведутся упорные попытки привлечения биологической информации для обоснования эмпирических закономерностей построения спортивной тренировки» Однако« очевидна безуспешность этих усилий (рис-1)■ В истории развития науки аналогичные явления уже встречались« так Энгельс в "Анти-Дюринге" пишет "Соотояние разброда в современной учении об электричестве« делающем невозможным установление какой-либо всеобъемлющей теории« обусловлено господством односторонней эмпирии« которая запрещает себе мышление« которое именно поэтому мыслит ошибочно« неверно следует Фактам« их изучает« тем самым становится чем-то противоположным эмпирии"» Лля преодолении "эмпирии" необходимо развивать теоретическое направление исследований объекта и на этой основе создавать развитую научную дисциплину»

Теория и энпирмчеокое исследование имеют дело о разными срезами одной и той ие действительности» Следует заметить« что индуктивное обобщение любого количества опытов не ведет к теоретическому знанию« теория не строится путей индуктивного обобщения опыта» Эйнштейн считал этот вывод одним из важнейших гносеологических уроков развития физики XX века • В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами« действительность может изучаться только опосредовано« например« в мысленной или математическом ииитационнон моделировании на ЭВМ» В качеотве основного средства теоретического исследования используются теоретические идеальные объекты» Это - особые аботракция« в которых ваключен смысл теоретических терминов» Любая теория отроится о применением таких объектов»

Трудовая деятельность тренера оводится к решению управ ленчеоких проблем» Средствами труда выступают различные методы, техника принятия решений» Предметом и продуктов управленческого труда является информация« то есть решения« определяющие величину управляющих воздействий на объект управления» Особенность этой продукции состоит в том« что возможный брак можно обнаружить только после ее "потребления" опортоиенои» Очевидно« что применение в тремиро-

I I

вочном процессе "бракованных" управленческих решений граничит о преступлением, поэтому актуально прииенение в учебном процессе институтов Физической культуры и даже в подгтовке спортсменов высшей квалификации имитационных моделей - тренажеров. При проектировании технологий управления на основе концептуального или математического иоде-лирования можно сфориулировать четкие логические посылки для выработки управленческих решений-

Таким образом, теория Физической подготовки <ТФВ) должна быть наукой об управлении адаптационныии процессами в организме человека средствами Физического воспитания.

Процесс управление, возможен, если имеются управляемый объект (спортсмен или программа в ЭВМ), блок получения ин-Форнации об объекте ( данные о тестировании), программный блок ( у студента или специалиста в сознании долина иметься умозрительная модель, которой он может оперировать для предсказания результатов функционирования реального объекта - спортсмена), блок сравнения (сопоставления результатов УШ1 или КИМ с данными тестирования), блок Форнировання управляющих воздействий (внесение изменений в методы , средства, планы тренировочных занятий), исполнительный блок (средства управления и передачи информации спортсмену - вербальные, зрительные, тактильные и др.). Следовательно , как научная (педагогическая) дисциплина ТЧ>П должна обеспечить формирование у студентов систеиы знании о МОРФОЛОГИИ спортсмена (совместно с биологическими дисциплинами) , об основных закономерностях адаптационных процессов в организме спортсменов в ответ на выполнение физических упражнений и навыков умозрительного ИМ , необходимых для конструирования методов, тренировочного занятия, микроцикла, незоцикла и многолетнем тренировки.

В каждом конкретном виде спорта должна разрабатываться прикладная ТФП.

ГЛАВА 2- Для решения поставленных задач в диссертации разработаны умозрительные и натенатические модели (абстрактные объекты), инитируютцие краткосрочные и долгосрочные адаптационные процессы, возникающие в ответ на выполнение Физических упражнений.

Выполнение физического упражнения вызывает активизацию работы мышц, то есть рекрутирование МВ- В активных МВ разворачивается цепь биохимических реакций, продукты которых выходят в кровь и вызывают активизацию деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систен- Для описания основных краткосрочных процессов адаптации организма человека на выполнение Физического упражнения была разработана натенатическая иодель, включающая - ЦНС, мышцу, ССС и ДС ( рис.2)•

- Ю-

V

Эмпирическое

1. Наблюдение группировке обобщение

2. Исследование Езакжссвяэей

3. Формулировка эмпирических законов

ТЕОРИЯ СПОРТА ' ТФП

Направления развития

V

ТТЛ

Теоретическое 1. Моделирование

ТТЛ

ТЛИ

Биохимия

Физиология

Анатомия

2. Имитация

3. Закона управления

4. Практика

Ряс. 4. Направлении развита* теории фяэ»гчсскоА подготовки (ТМ).

/

— И-

Ряе.2. Елох-схема «одели, ишиткруюцей процссси

краткосрочной адаптации. Обозначения: I - жир, Г - гликоген, АсК-А - асетилхозкзнм-А, При - пируют, Ьа - лактат, Н - иенн водорода, 02 - кислород, С02 - углекислый газ, ЦНС - центральная нервная система, ССС - сердечно-сосудистая система, ДС - дыхательная система.

Рис.З . Блок-схема модели, имитирувцей долгосрочные адаптационные процессы.

Обозначения: В - концентрация гормонов в крови, ¿1, А2, АЗ - скорости выхода, синтеза и прихода гормонов в железу, В0 - скорость метаболизма гормонов, А6 - антигены, АТ - антитела, Р - плазмоклетки, М - миофибриллн, XX - митохондрии, 1 - кнтенсивнеость упражнения.

Математическая модель МВ имеет следующее выражение»

dAГP/dt = К2 - К1 ( 1)

cIKpP/dt = КЗ + К4 -К2 (2)

/dt = К7 + К16 - КЮ (3)

dAcK/dt = К9 + Кб - К4 ( ЛУ

йКаЪЛП = К13 - Кб ( 5)

сПЧгЛи г К5 + КЮ - К9 - К8 (6)

dLa /«» = КВ + К13 - КЗ - К7 ( 7)

дН /ЛЬ = КЗ + К14 - К4 ( Э)

d02 /сН = К11 -К4 (9)

dC02/dt = К4 + К12 С 10)

Модель сердечно-сосудистой и дыхательной систеи.

d02т /йЪ = МОК » ( 02л -- 02т) - Е К11 - К15 (1)

с102л /ЛЬ = МОД » (20,0 - 02л) + МОК » (02т - 02л) (2)

аС02т/си = Е К12 ♦ МОК » (С02л - С02т) + К16 (3)

с!С02л/сП=М0К » (С02т - С02л) + МОД » (0,03 - С02л) (4) Ш-а т/сН = ЕК13 + К17 - К1В (5)

а н т/аъ = к К14 - К19 - кго (б>

Модель организма человека длц имитации долгосрочных адаптационных процессов

Долговременная адаптация связана с морфологическими изменениями в тканях и органах, возникающими в ответ на двигательную деятельность в тренировочных и соревновательных условиях» Для описания процессов долговременной адаптации была использована Функциональная система (по П-К-Анохину), которая вкдючала: ЦНС, эндокринную систему, имунную систему, мышцу (рио 3»)

¿Ч/АЬ = АЗ+А2-А1 (1)

dB/dt = А1-АЗ-В (2)

¡ше/аь = бс - м (3)

<1АС/11Ь = 11«АС - 12»АС*АТ (4)

ОР/ЛЪ = 13»ЙС»АТ»МС - 14*Р«МС + 15*мс (5>

с1АТ/<1Ъ = 1б*Н - >7»АС»АТ + 1В»АТ (6)

сИ№/с1Ъ = БМК - ОМГ (7)

сШХЛ» = БМХ - М1Х (8)

dMB/dt = Е - Кг (9)

- 14 -

Взаимодействие между эндокринной , иммунной и мышечной снотенами обеспечивается благодаря влияния гормонов на оостояние массы железы ( подразумевается как эндокринная железа, так и лимфоидные органы и костный нозг), количество ииофибрилл и кассы митохондрий* Взаимодействие также обеспечивается теи . что антигены, поступавшие в организм, влияют на процеосы деградации в железе-

Входными характеристиками являются интенсивность Физического упражнения, его продолжительность, интервал отдыха, приход энергии о питанием.

На выходе представляются на экране дисплея результаты решения системы дифференциальных уравнении а виде зависимости от времени следующих переменных - концентрация гормонов в железе и в крови, масса ииофибрилл и митохондрий а мыыце, масса железы, концентрация антигенов в крови, иасоа тела, а также производные величины - возможные результаты в беге на lOO, В00 и 10000 и.

Исследование модели, то есть многочисленные решения оиотены дифференциальных уравнений, проводились численно по методу Эйлера на ЭВМ •

Результаты имитационного моделирования показали, что dmotcm* дифференциальных уравнений решается и при любых физиологически значимых изменениях входных характеристик. После прекращения действия возмущения характеристики модели возвращаются к начальным условиям, то есть модель является устойчивой. Данные, подтверждающие адекватность подели, представлены в следующих главах диссертации.

Адекватность моделей подтверждается всей совокупностью расчетных и ,совпадающими о ними « экспериментальных данных« представленными в главах 3,4,5,6«7 я 8.

ГЛАВА 3* Контроль и учет - является начальной, исходной Функцией управления, предшествует планированию, олужит обратной связью. Поэтому оценка состояния спортсмена я отслеживание выполненных физических нагрузок было предметом рассмотрении третьей главы.

Движение это мера, в которой оочетаются воя совокупность фиаичеокях (механических) качеств и их количественное проявление. Человек движется благодаря превращению а иышцах химической энергии в нехаиическум. Поэтому можно сказать « что человек обладает способностью к движению -двигательными способностями. В ТФП из совокупности возможных двигательных действий необходимо выделить такие, при регистрации параметров я характеристик движения которых удаетоя косвенно оценить степень адаптационных перестроек в системах и органах человека* Такие упражнения называются контрольными или тестами•

В теория фиаичесжой подготовка объсктои тестирования

- 13 -

должно быть То( что поддается структурный перестройкам а ходе спортивной тренировки! а такие toi что не поддается тренировочным воздействиям! однако влияет на спортивный результат! поэтому является критерием отбора в виды спорта.

Функциональные возможности организма изменяются при структурных изменениях в мышце! сердце! диафрагме, «илозах внутренней секреции. В работе предложен подходt позволяющий разрабатывать контрольные упражнения! методы тестирования состояния этих органов.

Наибольший личный вклад сделан при разработке кетодики тестирования АТ<Р-азной активности мышц и создании теории аэробного и анаэробного порогов! в частности было показано! что аэробный порог Фиксируется в момент рекрутирования всех окислительных мышечных волокон, а анаэробный - в момент исчерпания аэробной мощности окислительных ИВ. В ходе имитационного моделирования и серии экспериментальных исследований предложенная гипотеза получила убедительное подтверждение.

Примером упражнений для оценки АТф-аэной активности мышцы ногут быть -

- о мышечной композицией коррелирует градиент силы при выполнении изометрического упражнения ( Колi!197*9)?

- угол наклона линии зависимости "относительная сила - скорость" при разгибании коленного сустава с максимальной активностью (Komi» 1979; Tesch e.o.il989).

Простой неинвазивный метод косвенного определения ЯТф-азной активности разработан нами в НИЛ ГЦОЛИФК -

На силоизнерительной установке! разработанной Ю-В-Вер-'хошанским в проблемной лаборатории! испытуемый выполнял два теста ■ 1) на максимальную произвольную силу (ИПС> разгибателей ноги; 2) на максимально быстрое проявление изометрической силы (МБС) без достижения КЛС ( примерно 50-80*/ МПС). Поза испытуеного была такая: туловище - вертикально! стопа установлена на динамометрической площадке! угол в тазобедренном суставе 35 град-! в коленном 110 град. Тестирование МПС проводили три.раза! выбирали лучшу» попытку. Тестирование МБС выполняли 5-9 раз, выбирали попытку с максимальным градиентом нарастания силы. Градиент вычислялся по формуле:

I = <Ki - ЗОО)/ dti , где Fi - максимальное значение ситш в тесте (H>! dti -время проявления силы от начального уровня ЗОО Н до максимума Fi ( me) -

В эксперименте приняли участие 39 испытуемых (возраст 18-30) лет- ''

- 16 -

Результаты- Лю* «спитупих приняли учаот» в экспериментах по изучению взаимосвязи между градиентом - I и МПС - Гюах. Было показано, что эта эмпирическая зависимость описывается параболой:

0,5

I = К • <0,1 * Гнх) - 4 , откуда

0, С

К = < I ♦ 4>/ <0,1 • Гюах) ,

где К -коэффициент, характеризующий кривизну параболы« физически характеризует время относительного прироста оилы. Экспериментальная проверка показала, что величина К не зависит от угла в коленной сустав* в диапазоне 90 - 130 град-. Коэффициенты надежности к стабильности составили г^=0,99> Информативность показателя "К" выявлялась на основе сопоставления данных, полученных у спортсменов разных специализаций- В таблице 1 представлены результаты тестирования. Расчеты показали, что имеется достоверное различие по "К" между специалистами'в видах спорта на выносливость и представителями скоростно-силовых видов спорта• Так как известно , что градиент силы коррелирует о композицией мышцы (Ков),1979), то можно утверждать, что "К" характеризует соотношение между быстрыми и медленными мышечными волокнами в мышцах разгибателях ноги, иначе говоря ереднюю величину АТф-азной активности-

Для оценки массы ниофибрилляриых митохондрий или потребления кислорода на уровне АнП выполняют ступенчатый тест. С поиошыа имитационного моделирования были рассмотрены физиологические процеосы в кыыце •

На вход модели было введено: ММВ-50Х, амплитуда ступеньки ЭК, длительность - 1 минНа рио. 4» представлены результаты имитационного моделирования. На первой отуленьке , в связи с иалыя внешним сопротивлением, рекрутируются, согласно "правилу размера" Хамиеиама , иизкопороговые ДЕ < ИВ)- Они имеют высокие окислительные возможности, оуботратои в них являются «ирные кислоты. Однако , первые 10 -20 о энергообеспечение идет за счет оапаоов АТФ и КрФ в активных МВ- На кривой 2 видна последовательность рекрутирования МВ- Видно, что уже в пределах одной ступеньки <1 иин) имеет место рекрутирование новых иыиечных волокон , благодаря этому удается поддерживать заданную мощность.н* ступеньке (кривая 5). Вызвано это снижением концентрации фосфогенов в активных МВ, то есть оилы (мощности) сокращения этих МВ, усилением активирующего влияния ЦНС, а это приводит к вовлечению новых ДЕ <МВ). Постепенное отупенчатое увеличение внешней нагрузки («ошооти) сопровождается пропорциональный измемеии-

Таблица 1 -

Скоростно-смловая характеристика мышц-разгибателей ноги у спортсменов разной специализации (чтол в коленной суставе НО град)

ХАРАКТЕРИСТИКА СПРИНТЕРЫ ШТАНГИСТЫ СТАЙЕРЫ

11=5 П=Ю п=10

Масса тела, кг X ¿6,6 73,0 66,0

б 5,0 6,8 4,6

Ллина тела< м X 1 ,774 1,693 1,636

в 0,064 0,065 0,076

МПС (?иах). Н X 1786 2490 1636

6 780 ЗОО 189

X , Н/кс X 9,38 12, 50 4,99 ]

б 3, Ю 1 ,Е0 1,17 |

К X 1 ,03 1 ,05 0,72 1

б 0-03 0,07 0,04 1

Таблица 2-

Величины скорости бега на уровне аэробного и анаэробного порогов * определенных по ИЗМГ и общепринятая методом в ступенчатом тесте на тредбане (л=11) -

По По ИЭМГ (м/с)

Р

хар- „ ! М/С) ДМБ ИМ КМ !

ВАзП ВАнП ЭАэП ЭАнП ЭАэП ЭАнП ЭАэП ЭАнП

X 3,26 4,03 3,33 3,94 - - - ;

б 0,14 О,45 0,43 0,51 - - - !

X 3,42 4, 19 - - 3,42 4,07 - ;

б 0,31 0,41 - - 0,53 0,65 - _

X 3««8 -»2 - - - 3,12 3.40 ^

б 0,21 0,27 - 0,24 0,27 1

t ст 0,49 1,1 0,17 1,02 1 ,71 3,58 1 1

аы2 .

Примечание: X от - рассчитанные величины критерия Стывден-та- Проверялась достоверность различий между средними зна-чениямм ЭАэП я ВАзП, ЭАнП и ВАнП-

Таблица 3-

Величины мощности педалирования на уровне аэробного и анаэробного .порогов I определенных по ИЭМГ и легочной вентиляции в ступенчатой тесте на велоэргонетре <п=13, пасса тела 71.2 *0,5 кг, длина тела 177.9+1.7 сл. возраст 23.4 + 0,4 г.| квалификация 1-1II разряд)*

Статис. харак> По вентиляции (Вт) По ИЭМГ < Вт)

ЛГЧМБ МГЧМБ

ВАэП ВАнП ЭАэП ЭАнП ЭАэП ЭАнП

X 131,8 164,4 120.2 162,3 119,5 168,3

б 33,8 35.9 36.8 39,9 30,7 34,4

г от 0,49 1,1 0,17 1.02

р - - < 0,01 > 0,1 < 0,01 > 0,1

р - - 0,87 0,90 0,83 0,91

Примечания! I ст - рассчитанные величины критерия Стъидента. Проверялась достоверность различий между средними значениями ЭАэП и ВАэП, ЭАнП и ВАнП.

Рис. А. . Изменение биохимических и физиологических показателей при выполнении ступенчатого теста (имитационное моделирование). Обозначения кривых: 1) ЧСС; 2) рекрутирование ЫВ; 3) легочная вентиляция;

4) потребление кислорода ; 5) мощность; 6) средняя концентрация АТФ в мышце; 7) средняя концентрация КрФ в мышце; 8) концентрация 1а.в крови; 9) концентрация ионов водорода в крови.

ем некоторых показателей: растет ЧСС, потребление кислорода, легочная вентиляция, не изменяется концентрация молочной кислоты и ионов водорода*

При достижении, внешней мощности некоторого значения наступает момент, когда в работу вовлекаются все ММВ и начинают рекрутироваться ПМВ - В ПМВ после снижения концентрации ФосФогенов активизируется гликолиз, часть- пирувата начинает преобразовываться в полочную кислоту, которая выходит в кровь, проникает в ММВ- Попадание в ММВ лактата ведет к ингибированию окисления жиров, субстратом окисления становится в большей мере гликоген • Следовательно, признаком рекрутирования всех ММВ является увеличение а крови концентрации лактата и усиление легочной вентиляции-Легочная вентиляция усиливается в связи с образованием и накоплением в ПМВ ионов водорода, которые при выходе в кровь взаимодействуют о буферными системами крови и вызывают образование избыточного <неметаболического) углекислого газа- Повышение концентрации углекислого газа в крови привадит к активизации дыхания-

Таким образом при выполнении ступенчатого теота имеет место явление, которое принято называть аэробным порогом (АэП)- В нашей интерпретации, это согласуется с имитационной моделью и рядом других собственных и экспериментальных данных • Появление АэП свидетельствует о рекрутировании воех ММВ, следовательно, по величине внешнего сопротивления иожно судить о силе ММВ, которую они могут проявить при ресинтезе АТф и Крф за счет окислительного фосфорили-рования-

Дальнейшее увеличение мощности требует рекрутирования более высокопороговых ДЕ (МВ) , это усиливает процессы анаэробного гликолиза, больше выходит лактата и ионов H в кровь- При попадании лактата в ММВ он превращается обратно в пируват, о понощью фермента АДГ-Н• Однако мощность нито-хондриальной оистеиы ММВ имеет предел- Поз.тону сначала наступает предельное динамическое равновесие между образованием лактата и его потреблениеи в ММВ и ПМВ, а затеи равновесие нарушается и неконпенснруемые метаболиты лак-тат, H, СС2 вызывают резкую интенсификацию физиологических Функций- Дыхание - один из наиболее чувствительных процессов ! реагирует очень активно- Кровь при прохождении легких в зависимости от Фаз дыхательного цикла, должна инетъ разное парциальное напряжение С02 (Аносов с с-, 1977)• "Порция" артериальной кроен о повышенный содержанием С02 достигает хеморецепторов и непосредственно модулярных хе-мочукотвительных отруктур ЦНС , что и вызывает интенсификацию дыхании- В итоге С02 начинает вымываться из крови так, что а результате средняя концентрация углекислого га-

за в крови начинает сниматься• При достижении мощности, соответствующей АнП, скорость выхода лактата из работающих гликолитических MB сравнивается со скоростью его окисления в ММВ (Brooks, 1985; Davis, 1985; Karlsson, Jacobs, 1982; Skinner, MacLellan, 1980). В этот иоиент суботратом окисления в ММВ становятся только углеводы ( лактат ингибирует окисление жиров), часть из них составляет гликоген ММВ, другую часть лактат, образовавшийся в гликолитических ИВ-Использование углеводов в качестве субстратов окисления обеспечивает максимальную скорость образования энергии (АТФ) в митохондриях MÏ1B- Следовательно, потребление кислорода или мощность на анаэробном пороге (АнП) характеризует максимальный окислительный потенциал (мощность) ММВ-Дальнейший рост внешней мощности делает необхолимии вовлечение все более высокопороговых ДЕ, иннервирующих гликоли-тические ИВ. Динамическое равновесие нарушается, продукция Н, лактата начинает превышать скорость их устранения- Это сопровождается дальнейшим увеличением легочной вентиляции, ЧСС и потребления кислорода- После АнП потребление кислорода в основном связано с работой дыхательных мышц и миокарда- При достижении предельных величин легочной вентиляции , ЧСС или при локальном утомлении мышц потребязнке кислорода стабилизируется и затем начинает уменьшаться- В этот момент Фиксируют МПК-

Такип образом MПК есть сумма величин потребления кислорода окислительными MB (ММВ) , дыхательными мышцами и миокардом-

В качестве доказательства корректности высказанных соображении и адекватности работы модели была проведена серия экспериментов•

Новым является утверждение о рекрутировании мышечных волокон при выполнении ступенчатого теста и то, что АэП есть момент рекрутирования всех ММВ и начало рекрутирования гликолитических БМВ- Для косвенного доказательства этих утверждений можно привести ряд литературных и собственных данных-

Предпосылка- В ходе ступенчатого.теста должна происходить рекрутирование MB . Если зарегистрировать ПЭМГ рабочих иышц , подключение новых MB будет фиксироваться по росту амплитуды ИЭМГ, но по достижении момента рекрутирования гликолитических БМВ новые MB будут рекрутироваться быстрее, поскольку БМВ в течение 60 с.закисляются и снижают мощность Функционирования- Это явление должно отразиться на ЭМГ и совпасть с моментом определения вентиляторного порога-

Методика- В электромиограФических исследованиях использовался злектроииограф "ЭМГСТ-Ol" (Венгрия).

Электромиограф имел внешних выход, через который аналоговая информация передавалась на 'АЦП ..(аналого-цифровой преобразователь) компьютера- Аналоговая информация подвергалась преобразованию в удобную для дальнейшей обработки форму: вычислялась оредняя величина ИЭМГ в разных экспериментах за О,5, 5 и 15 секунд в зависимости от решаемых задач . Компьютер доводил полученную и обработанную информацию в цифровом и графическом виде на монитор и принтер.

ЭМГ снималась стандартными поверхностными биполярными экранированными электродами фирмы "Medikor" о иежэлектрод-нын расстоянием 20 им-

& беге на тредбане (n=11> и при педалировании на »-лоэргонетре <п=30> определялась ИЭМГ различных мышц- В этом эксперименте интегрирование ЭМГ выполнялось каждые 5 секунд. Полученные результаты представлялись в видя графика ИЭМГ-мощность -

Одновременно с ИЭМГ фиксировали ЧСС и ЛВ. 'По этим параметрам определяли значения вентиляторных аэробного и анаэробного порогов (ВАэП и ВАнП) • При беге на тредбане электрическая активность регистрировалась с трех ныыц: двуглавой мышцы бедра (ДМБ), икроножной (ИМ) ■ камбаловид-ной (КМ) мышц. Однако в каждом, тестировании аппаратура позволяла регистрировать электрическую активность только о двух мышц в различных сочетаниях- Поэтому все испытуемые были разбиты на 3 группы-

Результаты• 1- Величины порогов, найденных по ИЭМГ« был* близки к полученным по легочной вентиляции или были несколько ниже (табл. 2)- АэП и АнП, определенные по ИЭМГ, иовио назвать электроннографическики (ЭАэП и ЭАнП) Лля ДМБ и ИМ различия между вентиляторными и электроимог-рафичеосики порогами не достоверны (Р>0,1). Вентиляторные и электрониографические пороги КМ были прииерно равны • Различия между аэробными порогами недостоверны (Р>0,1), л анаэробными порогами достоверны (Р<0,05>-

Былм рассчитаны коэффициенты корреляции иежду вентиляторными и электрониографичеокини порогами дли ДМБ и ИМ-Для порогов ДМБ они были равны 0,41 и О,93, для порогов ИМ - 0,63 и 0,93 соответственно для АэП и АнП.

2- При педалировании на велоэргоиетре была зарегистрирована иошность ВАэП и ВАнП , ЭАэП и ЭАнП (30 случаев), найденные по показателям ЧСС, ЛВ (представлены ■ табл-3)-и латеральной головки четырехглавой мышцы бедра различия иежду воличкнани соответотвумыих Ан-порогов недостоверны (Р>0,1), Ал-порогов достоверны (Р<0,01>- Коэффициенты взаимосвязи между вентиляторными и электроимографическими порогами для латеральной головки были равны 0,87 и 0,90, для медиальной - О,83 я О,91.

- 23 -

Обсуждение' Более низкие значения порогов, определенных по ИЭМГ, можно объяснить тем, что ЧСС и ЛВ имеют латентный период, то есть реагируют на повышение мощности с небольшим опозданием, тогда как ИЭМГ - практически моментально, так как выполнение повышенной нагрузки обеспечивается включением дополнительной порции 11В (Кои. * 1982 ^ Н1 угоо1:о е.о., 1987), что и Фиксируется ИЭМГ- Что же касается опытов, где не выявлены изломы на графике ИЭМГ-мощность, то этому мозпо дать, на наш взгляд, следующее объяснение: в опытах Фиксировалась ИЭМГ с двух мышц (аппаратура двухка-нальная), тогда как в работе участвовало большее количество мышц. Несмотря на требования не изменять технику выполнения движений, испытуемые, вероятно, в субъективно трудные моменты, изменяли ее- Эти изменения техники, когда часть нагрузки "брали" на себя другие мышцы, ИЭМГ которых не фиксировалась, вероятно, и "размазывали" картину переломов графика.

Аналогичные нашим результатам ранее были получены данные МгуагЫЪа (1981).

Таким образом, на графиках зависимости ИЭМГ-моиность можно обнаружить два перелома, которые по значениям скорости или мощности близки к аэробному и анаэробному порогам, определенным по известным методикам (скорость, УЕ, ЧСС), при условии, что испытуемые адаптированы к данному виду упражнения (легкоатлеты должны тестироваться в беге, велосипедисты педалировать на велозргометре)-Из полученных результатов следует:

- При достижении АэП рекрутируются все окислительные МВ (ММВ), следовательно, по показателям внешнего сопротивления (нагрузка на велозргометре) или длине шага (бег на тредбане или на дорожке) можно судить о силе ММВ при обеспечении их функционирования за счет окислительного фосфо- ' рилирования- 4

- По мощности (скорости бега) на уровне ЛнП можно судить о мощности митохондриальной системы в ММВ.

ГЛАВА 4- Применение модели, имитирующей краткосрочные адаптационные процессы, позволило иначе объяснить механизмы поддержания мощности при предельной по продолжительности выполнении Физического упражнения заданной мощности. Предельное время выполнения упражнения в диапазоне изменения от МАМ до мощности АиП определяется Функциональными возможностями последовательна рекрутируемых МВ, снижение мощности ниже заданного уровня возникает после рекрутирования всех МВ. Мышечная композиция или уровень аэробной подготовленности БМВ влияет на поддержание мощности Функционирования БМВ, ведет к снижению мощности функционирования ССС я ДС, что ведет к экономизации кислорода, большему не-

- 24 -

пользованию киолорода в скелетно-имшечнок лейте ль ностм -

ГЛАВА 5. Метод тренировки являетоя основной составляющей планирования тренировочного занятия■ В пятой главе представлены основные методы управления адаптационными процессами в клетках различных органов о помощью выполнения физических упражнений-

Впервые дано обоснование методики воспитания силы, не противоречащее экспериментальный фактам, дано уточнение силовой тренировке - обосновываются методики воспитания (гиперплазии > ниофибрилл в медленных и быстрых пышечных волокнах- В частности дана интерпретация системы подготовки культуристов•

Методика гиперплазии митохондрий также должна учитывать особенности строения медленных (окислительных) и быстрых (гликолитических) пышечных волокон. Повышение аэробных возможностей ММВ возможно лишь на основе увеличения в каждом из них количества новых пышечных волокон. Вокруг новых пиофибрилл могут образовываться новые митохондрии, тогда как около "старых" ниофибрилл уве образовано предельное количество митохондрий (согласно теории сиинорфо-за). Эта теория нашла подтверждение в результатах лабораторного эксперимента.

Методика. Из отудентов я сотрудников инотитута Физической культуры были сформированы две группы Э - экспериментальная и К - контрольная» В контрольной группе (п=Ю) испытуемые два раза в неделю педалировали на велоэргометре о темпом 70 - 80 об/мин и мощностью АэП • течении S0 иин-Испытуемые Э группы < п=7) выполняли такую п тренировку, к тоиу же они два раза в неделю выполняли силовую тренировку, направленную на гиперплазию ниофибрилл ■ ММВ- Одна силовая тренировка нооила развивающий характер. Испытуемые приоедали оо штангой • стато-динамичеокои режиме ( из максимально глубокого приседа испытуемые вставали до угла в коленном суотаве 100 - 110 град), вес ытакги подбирало« таким, чтобы упражнение длилось не более 60 о- Все испытуемые сделали три оерии по три подхода к смариду в каждой серии- Внутри серии интервал отдыха соотавлял ЗО о, иевду сериями 10 - 12 иин активного отдыха (ходьба)• Другая силовая тренировка выполнялась через 4 дня- Она включала четыре подхода к штанге о интервалов активного отдыха 10 12 иин- Эксперимент длился »есть недель-

В всех испытуемых были измерены аэробные (мощность АэП в АнП) и силовые возможности (предельный вео мтанги) до ■ после экоперииекта.

Результаты. В контрольной группе иощиооть АэП т АнП изменилась недостоверно- В экспериментальной группе сила

выросла на 20Х (р=0,001) * аэробные возможности на 204 (р=0,001> » было АэП 125=31 Вт , АнП 163=36 Вт, стало АэП 155=42 Вт, АнП 189=45 Вт-

Обсуждение» Прииеиение статодинамических упражнений привело к росту силы и , судя по прибавке внешнего сопротивления при достижении АэП, за счет ММВ • Увеличение мощности на уровне АнП свидетельствует о росте аэробных возможностей ММВ , то есть удалось получить подтверждение эффективности предложенной методики гиперплазии миофибрил-лярных митохондрий в ММВ»

Аналогичные результаты получались при теоретической разработке методики гиперплазии митохондрий в миокардиоци-тах. Известно, что отношение активности Ферментов окислительного фосфорилирования на массу иыыиы миокарда есть величина поотоянная (Меерсон, 1981) , поэтому только увеличение количества миофибрилл в миокардиоците < гипертрофия ииокарда) может привести к росту аэробных возможностей сердечной мышцы- Применение этого положения при разработке методики гипертрофии миокарда позволило теоретически обосновать интервальный метод тренировки, экспериментально обосновынный ранее Рейнделом-

При планировании аэробной подготовки необходимо принимать во внимание два процесса - увеличение интенсивности (до 40îi МАМ) и продолжительности упражнения ведет к повышения эффективности аэробной подготовки, вместе о тем растет вероятность появления такого стресса, который связан с 0АСС- Задача тренера найти оптимум- Для проверки адекватности модели было проведено ИМ , в котором на протяжении 40 недель ежедневно выполнялось упражнениеï интенсивность ЗОЯ, продолжительность тренировки 30 мин- Результатом ИМ стало увеличение на протяжении 50 дней массы митохондрий, а затем процесо затормозился- Масса митохондрий пришла в соответствие с массой миофибрилл- В связи с тем, что такая тренировка не способствует росту миофибрилл (силы). , то продолжение тренировки в таком варианте становится не эффективным- Этот результат согласуется с работами Волкова (1990) и Гордона <1989), в которых было показано, что применение в неизменном виде аэробном тренировки приводит сначала к рооту , а затеи к стабилизации работоспособности спортсмена•

ГЛАВА 6- Выполнение Физических упражнений по определенной методике приводит к активизации всех основных систем: ЦНС, мышц, ССС и ДС, эндокринной и иммунной- В зависимости от характера упражнения степень активности этих органов различна, разно« количество м-РНК образуется по

ходу тренировки в клетках активных тканей- Лля выявлении степени влияния иетодюси тренировки tea образование и-РНК и интенсивность деградации органелл под действием закиоления цитоплазмы в меотой .главе разработана новая методика классификации нагрузок (табл. 4) .

ГЛАВА 7- Основной частью диссертационного исследования является седьися глава- В этой главе представлены результаты теоретического исследования способов планирования физических нагрузок-

Имитационное моделирование позволяет изучить свойства модели| в нашей олучае реакцию модели на различные варианты планирования нагрузок-

Реакция модели ДПА проверялась на упражнения скорост-но-силоврго, гликодитического и аэробного характера-

Параметры скоростно-силового упражнения! интенсивность И=905<; продолжительность П=0,5 мин; интервал отдыха И0=1О мин- Эти данные вводились в ЭВМ неизменными, количество повторений этого упражнения менялось- Сначала ввели 1 повторение и вычислили, смотрели > что произойдет через 180 дней при ежедневной тренировке, затеи увеличивали количество повторений на одно и снова вычисляли- Всего проведи 17 вычислений по ISO дней-

Параметры гликодитического упражнения: №60К! П=2 мин; ИО= 5 мин, длительность тренировки ДТ=180 дней» количество повторений (вычислений) КП от 1 до 10-

Параметры аэробного упражнения • И:ЗОК (мощность ium АнП); П-3 мин; ИО-З мин; ДТ=180 дней; КП от 1 до 24-Результаты- В таблице S приведены данные расчетов-Оптимальный объем .скороотно-смловон тренировки для гиперплазии Мф МВ составил 7 повторений, КХ - 3, иакоииаль-кый объев упражнений при обеспечении нориального состояния эндокринной системы МЖ- 16- Оптимальный объеи гликолити-ческой тренировки для гипертрофии МФ-4, МХтЗ, МЖ - 9-Оптимальный объем аэробной тренировки для гиперплазии Mf-li №-24 (может Быть и больше, однако есть опасность появления признаков ОАСС), МЖ-15-

Пооледовательное изучение характера ответных реакций аодеди организма спортсмена (табл- 6> иа упражнения ско-ростыо-силоього характера (гиперплазия МФ БМВ), гликолити-ческой и аэробной направленности позволило установить ряд закономерностей!

- существует оптимальный объем Физической нагрузки для каждой отдельной структуры клетки (гетерохронностъ адаптационных npoueocoa)J

- увеличение количества тренировок в день позволяет бея вреда для одоровья и о большим тренировочным аффектом

Таблица 4•

Классификация физических нагрузок по синтезу н-РНК дли гиперплазии органвлл

Орган Клетка Органелла Упражнение

П Э Р

Сердце Миокардио- Мф + СПР 110 1 НО

цит МХ ♦ МГ ♦ К 110 1 НО

Гликоген 180 0 О

Диафрагна МВ-1 Мф ♦ СПР 180 0 0

МХ ♦ МГ ♦ К 180 0 0

Гликоген 180 1 180

МВ-2 МФ + СПР 110 1 110

МХ + МГ ♦ К НО 1 НО

Гликоген 110 1 110

Эндокринная Адрено- Эидоплазна- . 30 1 ЗО

система - кортикаль- тическая

надпочечники ная сеть

Мышца МВ-1 МФ ♦ СПР 180 0 0

<ММВ» МХ ♦ МГ ♦ К 180 О 0

Гликоген 180 О О

МВ-2 МФ ♦ СПР 180 0,5 90

(ПМВ) МХ ♦ МГ ♦ К 180 1 180

Гликоген 180 1 180

МВ-3 МФ ♦ СПР 180 1 18С

< БМВ) ИХ ♦ МГ ♦ К 180 - О,5 -90

Гликоген 180 1 180

Примечание! Мф+СПР - ниофибриллы и саркоплазнатичес-кий ретикулуи! МХ+МГ+К - митохондрия, ииоглобин и капилляры! ПВ - нышечное волокно, М.П.Б пелленные, пронежуточные и быстрые ПВ! П - продолжительность действия упражнения на клетку. Э - эффективность воздействия упражнения на образование и-рнк; Р - результат упражнения»

- за -

Таблица 3-

Результаты имитационного моделирования! вычислений по модели различных вариантов планирования нагрузок-

КП ПК ММФ ММХ ЮО 800 ЮООО

% X о мин, с мин, с

Начальные условия

0 100 100 100 12,2 2,16 34,30

Скоростно-силовая тренировка

7 126 115 121 11,69 2,08 33,47

3 136 112 147 11,76 2,03 31,54

16 ЮО Ю9 54 11,87 2,35 42,53

Гликолитическая тренировка

4 125 111 149 11,84 2,02 31,44

3 129 НО 153 11 ,В5 2,02 31,33

9 102 105 118 12,01 2, Ю 34,04

Аэробная тренировка

9 104 97 140 12,31 2,05 32,21

24 93 90 162 12,58 2,02 30,59

15 Ю1 94 155 12,41 2,03 31,23

Таблица б >

Результаты имитационного моделирования, вычислений по ио дели различных вариантов планирования нагрузок-

КП МЖ МИФ ИМИ 100 800 ЮООО

X % X о мин, с мин,с

Начальные условия

0 100 ЮО ЮО 12,2 2,16 34,30

• 2- -х разовая скоростно-силовая тренировка

4 • 123 117 120 11,63 2,09 33,53

2- -х разовая аэробная тренировка

9 100 94 160 12,45 2,02 31,05

2- -х разовая скоростно-силовая и аэробная в тренир-

7+15 95 99 145 12,24 2,04 32,00

2- -х' разовая аэробная и скоростно силовая в тренир-

15 + 7 105 103 148 12,09 2,03 31,52

2- -х разовая скоростно-силовая и аэробная в день

7+15 Ю1 Ю2 156 12,11 2,02 31,20

2- -х разовая аэробная и скоростно-силовая я день

15+7 104 ЮЗ 153 12,07 2,02 31,25

- 29 -

ув>лкчхть суммарный обмя нагрузок до 20)!;

- сочетание скоростно-силовых и аэробных нагрузок рационально в случае последовательного выполнения - сначала аэробной , а через длительный интервал отдыха (4-6 часов) окоростно-силовой тренировки;

- увеличение объела тренировочных нагрузок любой направленности приводит к истощению запасов горнонов в железах • преобладанию деградации горнонов над их синтезом* за-иедленим процессов синтеза во всех клетках , а частности в органах иммунной сяотекы, что ведет к иммунодефициту, в целом наблюдаются признаки общего адаптационного синдрома Селье.

Обозначенные закономерности неоднократно наблюдались н получили описание в учебных пособиях* Причина обнаруженных закономерностей в основной одна - максимальный эффект тренировочных нагрузок наблюдается в тон случае, если удается максимально повысить концентрацию анаболических гормонов в крови я при этой нинииизироватъ их метаболизм при выполнения упражнений* Этот принцип "экономии гормонов" лежит я основе планирования тренировочного процесса я при его соблюдения удается сохранить здоровье опортсмема я добиться неуклонного роота спортивного результата•

Построение нмкроцикда требует постановки цели, поэтому теоретическое исследование было выполнено применительно к планированию подготовки спринтера, средневика я отайера* . Теоретически подготовка спринтера яожет строитьоя так

- надо найтя оптимальный объем нагрузок Физических упражнений ■ выполняемых о максимальной жля околонаксняальной интенсивностью, обеспечивающих образование максимального колячеотяа ннофибрядд. Такая тренировка оказалась эффективной, однако иасса нитохондрий прибавляется незначительно > а это не способотвут процеосаи расслабления МБ■ ооо-бенно в случае закиоления их. Поэтону был разработан недельный никроцжкл, обеспечивающий как максимальный рост 119 я БМВ, а ММВ, так я боле* аффективно* увеличение массы МХ ■ БИВ.

Специальной проверке была подвергнута гипотеза поот-роеижя тренировки в виде блоков, о иадеядой получения ото-тавленного эффекта* Результат сисаоалоя очевидный - тренировка, и« обеспечивающая рост Н? в БМВ я ММВ, лишь отнииает вреия от полноценных занятий*

Подготовка средневика является более оложной задачей

- здесь необходино обеспечить как рост массы М9, так я предельное увеличение наосы ИХ* Имитационное моделирование показало, что при выполнения любого упражнения о предельной продолжительностью 100 - 600 о причиной отказа от выполнения упражнения яаляетоя: 1* - Иочерпание резерва МВ*

2- - Уменьшение мощности Функционирования БИВ в результате аакмсления•

Следовательно, для достииения большей работоспособности в соревнованиях на средние дистанции в мышцах необходимо увеличить силу МИВ (гиперплазия МФ) , вслед за этим увеличится масса МХ и, по возможности, массу митохондрий.в БИВ- Мышца может эффективно Функционировать только в случае адекватного снабжения кислородом, кровыо,. поэтому необходим котроль возможностей ССС и мышц-

С учетом принципа "экономии гормонов" , а также особенности процессов синтеза МФ к МХ в БИВ и НМВ был разработан кикроцикл подготовки бегуна на средние дистации- Он обеспечил как рост массы МФ, так и предельное увеличение кассы МХ -

Разработка никроцикла подготовки стайера показала, что узкая специализации не позволяет стайеру непрерывно прогрессировать, в конечном итоге наступает "насыщение" -тренировка полностью теряет эффективность- Это явление экспериментально зафиксировано в исследованиях Волкова ( 1990) и Гордона (1989). Поэтому подготовка стайера должна включать два иеаоцикла - подготовительный (строится с применением никроцикла заимствованного у бегунов на средние дистанции) для улучшения результатов в спринте и на средних дистанциях; соревновательный (строится с применением никроцикла, обеспечивающего поддержание силы , а также максимальное накопление митохондрий и гликогена в МВ)-Продолжительность соревновательного периода ограничена в связи с постепенным падением силовых возможностей спортсмена-

ГЛАВА 8- Экспериментальное обоснование разработанных планов тренировок приведено в восьмой главе- Применение рекомендуемых планов об-ьемов нагрузок для подготовки прыгунов в длину высшей квалификации способствует росту массы МФ , однако темпы в кезоциклах СФП, ТфП, СПП замедляются-. Вызвыно это тем , что чрезмерно большой объем интенсивных упражнений ведет к нарушению баланса - гормоны интенсивнее метаболизируются, чем синтезируются- Это приводит к замедлению синтеза, поэтому наблюдается уменьшение массы железы и снижение темпов роста массы ниофибрилл- Для коррекции этого явления было предложено провести Фармакологическую поддержку, обеспечивающую нормализацию деятельности эндокринной системы- Применение Препаратов с дозой, превышающей базалькый .уровень в 30 раз, обеспечило адекватную реакцию организма на планируемые нагрузки- Следовательно сложившаяся методика подготовки прыгунов в длину заведомо расчитана на применение запрещенных фармакологических

средств, при отсутствии фариакологической поддержи возникают явные признаки иннунодефицита, перетренировки-

Эффективность разработанного микроцикла подготовки бегуна на средние дмстаниии проверялась в педагогической эксперименте-

Сопоставлялись два варианта подготовки: контрольная группа тренировалась по общепринятой методике, экспериментальная - по предложенному нами ммкроциклу- В результате педагогического эксперимента были получены следующие результаты-

Скорость АнП за время эксперимента в контрольной группе недостоверно изменилась (Р > О,1), выросла (табл-7). За это же время в экспериментальной группе этот показатель выроо достоверно (Р>0,001) • Длина шага на скорости АнП, приведенная к длине ноги, в контрольной группе недостоверно изменилась (Р>0,1>, в экспериментальной группе изненения были достоверными (Р<0,01).

Показатели, отражающие деятельность CCC, за указанный период изменились таким образом:

- HCC ст (3,03 м/с)а контрольной группе изненения недостоверны (Р>0,1>- В экспериментальной группе ЧССст достоверно снизилась <Р<0,05)>

ЧСС на скорооти АнП в контрольной группе снизилась недостоверно (Р>0,1>- В экспериментальной группе этот показатель достоверно увеличился (Р < 0.03)- ЧСС гоах в контрольной группе недостоверно снизилаоь (Р>0,1> против недостоверного (Р > 0,03) роста в экспериментальной группе.

V аах за период эксперимента в контрольной группе повысилась недостоверно (Р > 0,1)- За этот же период время в экспериментальной группе скорость повысилась достоверно (Р<0,05>-

Относительная механическая ' нощность мышц задней поверхности бедра достоверно снизилась в контрольной группе (Р<0,05>, а в экспериментальной группе за это -же время достоверно выросла (Р > 0,05)■

Спортивный результат (средняя скорость на дистанции 1500 и) в контрольной группе недостоверно (Р > 0,1) повысился , в экспериментальной группе достоверно (Р < 0,05).

Такин образом, педагогический эксперимент подтвердил эффективность разработанного микроцмкла подготовки-

Одной из наиболее трудных задач планирования физичео-кой подготовки является построение никроцикла подготовки, в котором сочетаются силовая и аэробная подготовка- Наиболее актуальна эта проблема при подготовке многоборцев, в частности э конькобежном спорте. В немея исследовании была

Таблица 7•

Прирост показателей физической подготовленности у бегунов экспериментальной и контрольной групп за период эксперимента и достоверность различий между ними (приростами)

Группы стат. показатели V АнП ( м/с) I. ш/н АнП ( см) ЧСС < уд/мин ) V шах ( м/с) Иощн. мышц з.п-б*< у-е.) Спорт, резул-С м/с)

3.03 м/с АнП шах

або* отн-

экс-пер. X б 0,48 0,17 18,8 8,8 -8,9 7,9 6,4 6,7 3,4 7,0 0,26 0,20 10,4 20,1 15,8 30,4 0,30» 0,13

конт-!рол • X б 0,1 0,13 4.0 5.1 -4,8 4,2 -2,4 4,8 -6,2 7,1 0,04 0,24 -6,5 11,1 -7,3 8,5 0,15 0,12

| р 0,001 <0,01 >0,1 >0, 1 >0,1 < 0,1 <0,1 <0,1 <0,05

Примечания: V АнП - скорость бега на уровне анаэробного псрога, Ьш/н - длина шага, приведенная к длине ноги, V шах - максимальная скорость бега <20 к с хода), Спорт-резул. -скорость бега на 1500 к, (») - прирост с Февраля по пай-

Таблица 8-

Улучыение спортивных результатовдостигнутых конькобежками экспериментальной и гсонтрольной групп (с).

Группа Дистанция

500 ЮОО 1500 ЗООО

Контрольная 0,20 0,77 0,94 1 ,15

Экспериментальная 1,65 3,30 4,98 5,40 1

поставлена задача разработки недельного чикла физической подготовки конькобежек на подготовительной и соревновательной этапа* , с учетом преобладания анаболических процессов в организне над катаболическипи•

Имитационное ноделирование было выполнено для одного года тренировки. Наблюдалось увеличение пассы миофибрилл ( 105Х) и наращивание наосы митохондрий (159У.). Масса железы под действием разработанного цикла несколько увеличилась (111%) и поддерживалась на этом уровне в течение всего года.

Следовательно« ИМ показало, что разработанная модель обеспечивает достижение поставленной цели- Применение разработанного микроцикла подготовки вызвало значительные темпы прироста спортивного результата» презыиающие рост результатов при применении общепринятых методов планирования физической подготовки конькобежек (табл. 8).

III- ВЫВОДЫ

1- Научно-исследовательская работа биохимиков, гистологов, Физиологов ведет к разработке концептуальной модели организма человека. Однако, для получения количественных оценок и проверки корректности умозрительного моделирования необходимо иметь математические модели отдельных оио-тен организма человека. В ходе управления математической модель» студент (будущий тренер) может приобретать навыки профессиональной тренерской деятельности-

Процесс управления возможен, если имеются управляемый объект (спортсмен или програима в ЭВМ), блок получения информация об объекте ( данные.о тестировании), программный блок ( у студента или специалиста в сознании должна иметься умозрительная модель, которой он может оперировать для предсказания результатов Функционирования реального объекта - спортсмена), блок сравнения (сопоставления результатов НИМ или МИМ о данными тестирования), блок формирования управляющих воздействий (внесение изменений в методы , средства, планы тренировочных занятий), исполнительный блок (средства управления и передачи информации спортсмену - вербальные, зрительные, тактильные и др->- Следовательно , как научная (педагогическая) дисциплина ТФП должна обеспечить Формирование у студентов системы знаний! о МОРФОЛОГИИ спортсмена (совместно о биологическими дисциплинами) , об основных закономерностях адаптационных процессов в организме спортсменов в ответ на выполнение физических упражнений и навыков умозрительного ИМ , необходимых для конструирования методов, тренировочного занятия, имкроцикла, меэоцяхла и многолетней тренировки на основе

использования компьютерных программ, имитирующих адаптационные процессы в организме спортсменов под действием тренировки •

2- Для реализации идей педагогической кибернетики в спорта, в частности в физической подготовке спортсменов, были разработаны две натеиатические модели■ Одна имитирует краткосрочные процессы адаптация, другая - долгосрочные-

Идеальная модель, ниитирующая краткосрочные процессы адаптации включает^ ЦНС, ССС, ДС, мышцу-Идеальная модель, которая включает: ЦНС, мышцу, эндокринную систему, нинун-ну» систему позволяет имитировать долгосрочные процессы адаптации спортсменов к тренировочный нагрузкам-

Исследования моделей показали, что они отвечают условиям устойчивости, при любых возмущающих воздействиях выходные характеристики возвращаются к начальным условиям-

Адекватность моделей доказывается всей совокупностью результатов экспериментальных исследований, приведенных в диссертации-

3- Движение спортсмена это нера, в которой сочетаются вся совокупность физических (механических) качеств и их количественное проявление- Человек движется, благодаря превращению в мышцах химической энергии в механическую-Поэтому можно сказг.ть , что человек обладает способностью к движению - двигательными (механическими) способностями-В ТфП из совокупности возможных двигательных действий необходимо выделить такие, при регистрации в которых пара-иетров и характеристик движения удается косвенно оценить степень адаптационных перестроек в системах и органах человека- Такие упражнения называются контрольными или тестами -

В обшей теории физической подготовки объектом тестирования является то, что поддается структурным перестройкам в ходе спортивной тренировки, а также то, что не поддается тренировочным воздействиям, однако влияет на спортивный результат, поэтому является критерием отбора в виды спорта -

Функциональные возможности оргаиизна изменяются при структурных изменениях и мышце, сердце, диафрагме, железах внутренней секрецй«* В диссертации предлагаются подходы для оценки всё* ойиовных ПараяёГрОй я характеристик спортсмена, обуёлгМ^йвающи* уравенъ его фйзической подготовленности: максимальной яыЫечИой СИЛЫ, Мышечной композиции по АТф-азной акТЯЙНо6¥й йиоэйка И по соотношению Ферментов, отвечающих' ¿а аэробный ЙеТабблМЭЯ и гликолиз, массы саркоплазматическЭТа ре'РИКулуяа, аэробной мощности медленных мышечных волокоМ, РИНёРТрбфИ* ЯМйКарда»

Предложена новая ЭДбРЯй « в&вйсняяпаая явления аэроб-

иого к анаэробного порогов« которая получила свое подтверждение в ряде эксперинентальных исследований. Новизна которой заключается в таи, что органиэн рассматривается на как однородное тело, а система, где ведущий компонент -мышца рассматривается в виде совокупнсстм мышечных вочокон о разными норфо-функциональныни свойствами-

4* Предельное время выполнения упражнения ■ диапазоне изменения от МАМ до мощности АнП определяется функциональными возможностями последовательно рекрутируемых МБ, снижение мощности ниже заданного уровня возникает пооле рекрутирования всех МВ> Мышечная композиция или уровень аэробной подготовленности БМВ влияет на поддержание мощности Функционирования БМВ, ведет к снижению мощности функционирования ССС и ДС, что позволяет экономить кислород, большую его дол» использовать в мышечной деятельности.

5* Известны четыре основных фактора, определяющих ускоренный синтез белка в клетке!

1) Запас аминокислот в клетке-

2) Повышенная концентрация анаболических гормонов в крови.

3> Повышенная концентрация "свободного" креатина в ПВ .

4) Повышенная концентрация ионов водорода-

Второй, третий я четвертый Факторы пряно связаны о содержанием тренировочных упражнений*-

Для активации БМВ.необходино выполнять упражнения о максимальной пли околомаксимальной интенсивность»- В этом случае согласно "правила разнера" Ханненана будет функционировать ММВ и БМВ- Еоли сокращение мышц будет сочетаться о расслаблением, с таким их функционированием, ко-.торов не вызывает оотановки кровообращения, то воздействие упражнения будет направлено в основном на БИВ.

Для достижения иаксниального эффекта тренировки (гиперплазии ииофибрилл в БМВ) необходино соблюсти ряд уоло-вий:

упражнение выполняется о максимальной или околомаксимальной интенсивностью;

- упражнение выполняется "до отказа", то есть до исчерпания запасов Крф, образования высокой концентрации Кр;

- интервал отдыха 5 или Ю минут? 3 мин - активный отдых, выполняются упражнения о мощностью ДэП (ЧСС 100-120 уд/мин), вто значительно уокоряет процеоо "переработки" полочной кислоты? Ю мин - относительно малоактивный отдых, реоимтеэ Кр? идет преимущественно в ходе анаэробного гликолиза, о накоплением в БМВ ионов Н я ¡.а г

- количество повторений за треияровку: 5-7 о паооивнын отдыхом, № - 19 о активным отдыхом;

- 36 -

количество тренировок в день! адилI две и более« в зависимости от тренированности;

количество тренировок в неделю« поел» предельной по продолжительности (об-ьеиу) тренировки- Следующая может повториться только через 7-Ю дней« иненно столько времени требуется для синтеза миофибрилл в мышечных волокнах•

Методика гиперплазии миофибрилл в ММВ похожа на методику для БМВ- Основным отличительным условием является требование выполнят.» упражнение без расслабления тренируемых мышц- В этом случае напряженные и утолщенные МВ пережимают капилляры, вызывают окклюзию (остановку кровообращения)- Нарушение кровообращения ведет к гипоксии МВ« то есть интенсифицируется анаэробный гликолиз в ММВ« в них накапливается лактат и И - Очевидно« что создать такие условия можно при работе против силы тяжести или тяги резинового амортизатора -

Для достижения максимального Эффекта необходимо использовать следующие правила!

- интенсивность 30 - 70%;

- продолжительность упражнения 30 - 60 с <отказ из-за болей а мышце)«

интервал отдыха между подходами к снаряду 5 - Ю ник (отдых должен быть активным);

- число подходов к снаряду 7 -12 раз;

- количество тренировок в день! одна « две и боле«;

- количество тренировок в неделю! упражнение повторяется через 3-5 дней-

Для разрастания саркоплазматического ретикулума необходимо добиться гиперплазии миофибрилл, тогда для обеспечения их Функционирования необходимо потребуется разрастание СЛР-

Обобшение положений многочисленных исследований позволяет выявить следующие Факторы« обуславливающие гиперплазию митохондрий:

- митохондрии являются энергетическими станциями клетки» поставщиками АТф за счет аэробного метаболизма;

- Синтез превышает распад митохондрий в случае интенсивного их Функционирования ( окислительного фосфорилиро-вания);

- митохондрии имеют тенденцию к образованию в тех местах клетки» где требуется интенсивная поставка энергии

атф;

усиление деструктуризации митохондрий происходит в условиях интенсивнрго функционирования клетки с привлечением анаэробного метаболизма, вызывающего значительное или длительное (как в условиях высокогорья) накопление в клетке и й организме ионов водорода (Н)-

- 37 -

В ооопвтстБкя с этими положениями можно разработать методику аэробном подготовки юиш ■

Для повышения аэробных возможностей медленных мышечных волоком необходимо создать в MB структурную основу - новые инофибридлы, после этого около новых миофибрилл образуются новые иитохоидриалькые системы- Следовательно, методом повышения аэробных возможностей явлиетсп увеличение силы (гиперплазии ниофибрилл) ММВ, это должно привести к росту силы и потребления кяслорода на уровне АэП и АиП-

Правила методики аэробной подготовка могут быть пред-отавлены так:

интенсивность отдельного мышечного сокращения 60 -80* от максимальной активации рабочих мышц!

- общая интенсивность упражнения соответствует мощности АнП;

- продолжительность S - 20 мин, большая продолжительность может привести к значительному закислению крови промежуточных и быстрых МВ» в случае превышения заданной мощности i

- интервал отдыха 2 - 1О мин, необходим для устранения возможного закисления организма!

максимальное количество повторений в тренировке ограничивается запасами гликогена в активных мышцах (примерно бО - 90 мин чистого времени тренировки)!

- тренировка с максимальным объемом повторяется через 2-3 дня, то есть после ресинтеза гликогена в мышцах»

'При планировании аэробной подготовки необходимо принимать во внимание два процесса - увеличение интенсивности упражнения (до 40Х> и его продолжительности ведет к повышению эффективности аэробной подготовки, вместе с тем растет вероятность появления такого стресса, который связан о ОАСС- При проведении аэробной тренировки скачала наблюдается рост тренированности, а затем процесс затормаживается- Это явление наблюдается в случае, когда насса митохондрий приходит в соответствие с массой миофибрилл- В связи с тем, что такая тренировка не способствует росту миофибрилл (силы) , то продолжение тренировки в таком варианте становится не эффективным- Этот результат согласуется с работами Волкова Н-И- и Гордона М-, я которых было показано, что применение в неизменном виде аэробной тренировки приводит сначала к росту , а затем к стабилизации работоспособности спортсмена-

Для увеличения массы митохондрий СГТР в БМВ можно привести следующие правила выполнения упражнения:

интенсивность максимальная или околомаксимальная так, чтобы рекрутировались все MB в тренируемых мышцах!

продолжительность упражнения не должна превышать S

Ci поскольку надо лишь активизировать Функционирование ни-тохоядриального аппарата и не создать условий для закисле-ния МВ, упражнение должно быть циклических с обеспечением хорошего кровоснабжения мышцы ;

- интервал активного отдыха должен обеспечить ликвидацию кислородного долга , средняя мощность упражнения не должна превышать мощности АнП < интервал отдыха должен быть в пределах 30 - 60 с)?

- количество упражнений за тренировку 20 - 50 , накси-иальное число повторений лимитируется запасами гликогена в

мв;

- интервал отдыха между тренировками определяется объемом выполненной работы, после максимальной по объему тренировки требуется время для восстановления запасов гликогена , то есть 2-3 суток.

У человека или другого животного гипоксическое состояние в миокарде возникает при достижении состояния "дефекта" диастолы. Это состояние возникает при достижении максимальных частот сердечного сокращения, когда диастола сокращается настолько, что сердечная мышца не успевает полностью расслабиться, в результате возникает гипоксическое состояние. Следовательно имеем: высокую концентрацию свободного креатина, повышенную концентрацию ионов водорода в ииокардиоцитах•

Анализ изложенного механизма гипертрофии ниокардиоци-тов приводит к формулировке правил метода, разработанного ранее Рейнделом - метода интервальной тренировки .

Правила методики гипертрофии сердечной мышцыí

- интенсивность, упражнение выполняется с мощностью выше МПК , предельная продолжительность такого упражнения 4-10 мин;

продолжительность упражнения 60 -120 с, следить за тем, чтобы максимальная ЧСС сохранялась только 30-60 с;

- интервал отдыха 120 -180 с, до восстановления ЧСС 120 уд/мин;

количество повторений 30-40 упражнений или 60 - 90 нин чистого времени упражнений, предел связан с запасами гликогена в скелетных мышцах *

- тренировка повторяется через 4-7 дней после предельной по продолжительности тренировки.

6> В ТФП при выполнении классификации упражнений о точки зрения их нагрузки на органы в качестве классификационного признака, следует выбрать'объем и-РНК, обуславливающий процесс гиперплазии определенных органелл в клетках органов , которые наиболее активно функционируют во вреня упражнения и периода восстановления. Для решения этой задачи ' необходимо иметь концептуальную и математическую но-

дель организма человека.

Для определения степени воздействия тренировки иа образование и-РНК следует учитывать« что лкбое Физическое упражнение в той или иной степени вовлекает а работу все системы и органы« однако известно« что наиболее интенсивно Функционируют скелетные нышцы« сердечно-сосудистая« дыхательная« эндокринная сиотемы* В каждой клетке органов этих систем можно выделить три основные (о точки зрения активности в выполнении физического упражнения) системы органелл: 1) миофибриллы о саркоплазматическии ретикулунон« 2) ннтохондриалысые системы« ниоглобин и коррелирующая о массой этих органелл капилляризация мышечного волокна; 3) энергетические ресурсы клетки и« прежде всеГо« гликоген.

С учетом этих замечаний предлагается классификационная таблица <

7- Эмпирические закономерности построения тренировочного занятия адекватна воспроизводятся о помощью имитационного моделирования. Имитационное моделирование позволяет изучить свойства модели« в нашем случае реакцию модели на различные варианты планирования нагрузок*

Анализ результатов теоретического исследования« выполненного о помощью математического имитационного моделирования« показывает« что все известные эмпирические закономерности планирования физической подготовки получили свое объяснение:

Непрерывность, Физической подготовки. Соблюдение этого принципа позволяет постепенно наращивать степень гиперплазии органелл в клетках активных органов« что ведет к повышению их Функциональных возможностей, ивеличенмв дней отдыха между треиировкаин онижает эффективность тренировочного процесса.

- Цикличность физической подготовки* Процессы синтеза различных органелл или митоза клеток протекают по своим законам « о разными скороотяни, это явление определяется как гетерохроимооть адаптационных процессов. .Поэтому для гиперплазии какой-либо определенной органеллы необходимо соблюдать последовательность действий: тренировки и отдыха« что ооотавляет цикл тренировочного процесса. Коли необходимо добиться гиперплазии различных видов органелл « то построение цикла тренировки усложняется« как и в случае воздействия на разные мышечные группы или системы организма- Здесь требуется учитывать взаимовлияние тренировочных нагрузок и« прежде всего« реакцию эндокринной системы*

- Единство обшей и специальной физической подготовки* Сели под специальной физической подготовкой понимать выполнена» физических упражнений сходных о соревновательными» то для больмянотаа циклических в игровых видов спорта

этики средствами могут быть обеспечены адаптационные в БМВ, миокарде, диафрагме , железах эндокринной и иммунной систем. Однако, адаптационные процессы в ММВ этими средствами не могут быть обеспечены- Следовательно, для развития адаптационных процессов в ММВ необходимо применять неспецифические для любого вида спорта Физические упражнения (стато-динаиическиэ), которые можно отнести к обшей Физической подготовке спортсмена- Без такой обшей физической подготовки практически ни в одной виде спорта эффективный тренировочный процесс невозможен-

- Единство постепенности и тенденции к предельным нагрузкам- Наблюдения за динамикой интенсивности и объема физических нагрузок, выраженной в абсолютных значениях (тоннах, километрах, часах) у спортсменов на протяжении нескольких лет , как правило, показывает их непрерывный рост, однако,' приведение тех же значений к относительный величинам и устранение из планов подготовки средств,не дающих каких-либо серьезных изменений в строении клеток, показывает, что интенсивность к объем остаются практически неизменными, поскольку на любом этапе роста спортивного мастерства должны соответствовать предельным, а точнее оптимальным для синтеза органелл, нагрузкам-

- Волнооёразность динамики нагрузок- Изменение интенсивности и объема нагрузки можно наблюдать в микроцикле и, если соединить плавной кривой точки , то иожно наблюдать волнообразные изменения показателей нагрузок- Эти волны связаны с разделение» воздействия тренировочной нагрузки на ииофибриллы или митохондрии скелетных мышц, или ниофиб-риллы ниокардиоцитов или на органеллы других систем- Как правило тренер не знает оптимальных значений интенсивности и объема, которые надо использовать в иикроцикле, к тому же .существует гипотеза об отставленном тренировочном эффекте • Поэтому нагрузки принято завышать и при появлении явных признаков утомления включать в тренировочный процесс восстановительные микроциклы- Каких-либо объективных показателей наступления утопления не приводят, поскольку из контекста этой главы понятно, что надо измерить изменения в состоянии желез эндокринной системы, а для этого пока нет педагогических меэтодов контроля, однако по опыту знают, что более 3-4 недель тренироваться с предельными нагрузками нельзя- В овязи с этин на практике наблюдаются средние волны, определяющие границы мезоциклов- Ожидание отставленного тренировочного эффекта , необходимость предоставить организму восстановиться, проводить узкоспециализированную тренировку заставляет существенно изменить интенсивность и объем нагрузок- В связи с тем, что каждый мезоцикл подготовки приводит к постепенному уменьшению

кассы эндокринной железы , то к концу соревновательного периода наблюдается иммунодефицит, высокая вероятность заболевания- После такого тренировочного процесса неизбежен переходный процесс для восстановления эндокринной системы-8- физическая подготовка прыгунов в длину изучалась с помощью имитационного моделирования-В программе тренировки прыгунов было предусмотрено!

- концентрация объемов силовой подготовки в. мезоциклах СфП и ТФП5

- разведение объемов силовой и технической подготовки-

По ходу тренировки проводилось обследование в конце

каждого иезоцикла ■ регистрировались: спортивный результат, изометрическая сила, регистрируемая на ЙДС- Лнализ результатов показывает , что в период применения повышенных объемов силовых и скоростных нагрузок уровень силовых возможностей достоверно (О,05) снижается , однако благодаря фармакологической поддержке уже в начале ТфП начинается рост силы, следовательно интенсифицируются процессы синтеза- Результаты имитационного эксперимента совпали о экспериментальными данными - для избежания возможности перетренировки, при реализации современных планов подготовки прыгунов а длину, необходима фармакологическая поддержка, только в этом случае можно обеспечить в целом эффективный педагогический процесо-

физическая подготовка бегунов высшей квалификации на средние дистанции должна учитывать ряд специфических особенностей профессионального спортивного отбора- Бегунов на оредние дистанции отличает:

- Длина тела 173-180 см, наоса 60-70 кг , при этом наблюдается относительно узкий таз, длинные ноги и малая доля жирового компонента •

- Косвенные исследования мышечной композиции - быстроты произвольного напряжения мышц, дали следующие результаты: показатели разгибателей голени у средневиков высшей квалификации ничем не отличаются от результатов обследования стайеров! показатели сгибателей голени получаются такими ие как у спринтеров •

- И-170 уд/мим = 240-290 Нхн/кг/мин(3-5 Вт/кг) , этот показатель говорит об аэробных возможностях мышц разгибателей коленного и тазобедренного суотавов , поскольку именно эти мышечные группы обеспечивают энергией механически» работу иа велоэргометре/238/-

- Поиемт силы разгибания голени (угол а коленном суо-тавв 90 град.) 300-425 Нхи или 5-6,3 Нхн/кг-

- Момент силы сгибания голеии 150-21О Нхи или

2,5-3,25 Яхи/кг-

- БЬютрота напряжения мышц разгибателей голени

- 42 -

2,0-3,5 I/o, y стайеров 1,0-1,3 I/o-

Быстрота напряжения мышц сгибателем голени 2,0-3,! I/o, у стайеров О,7-1,2 1/с.

- Критическая скорость бега 5,3-6,7 и/о- Сила разгибания ноги при угле в коленном суставс 110 град- - 1700-2000 H или 26-30 Н/кг-

- Скорость бега на уровне АнП - 5»2-й,О и/с.

Исследование техники бега показало, что для обеспечения максимально возможного К ГШ необходимо выполнять бег пс дистанции с постановкой стопы на переднюю часть, подседатъ в фазе амортизации для минимизации потерь горизонтально« скорости и накопления энергии упругой деформации в мышцаз разгибателях коленного и тазобедренного суставов. Обеспечить исполнение, теоретически обоснованной техники бега на средние дистанции, можно при реализации специально организованной физической подготовки- Основным звеном ее является увеличение силы медленных мышечных волокон и массы митохондрий в быстрых мышечных волокнах в основных рабочих мышцах.

В ходе педагогического эксперимента были проверены теоретические положения. В экспериментальной группе соревновательная скорость бега выросла с 4,99=0,37 м/с до 5,29=0,1(3 м/с, то есть на 6,0Х, тогда как в контрольной группе на 2,9Я- Различия между группами в величине приростов за это время достоверны |Р < 0,05).

Скорость АнП за время эксперимента s контрольной группе изменилась недостоверно. В экспериментальной группе этот показатель выроо достоверно (Р>0,001> • Ллина шага на скорости АнП, приведенная к длине ноги, в контрольной группе изменилась недостоверно <Р>0,1), в экспериментальной группе изменения были достоверными (Р<0,01>, следовательно прирост скорости происходил за счет роста длины шагов *- за счет увеличения силы ММВ-

Подтверждают этот вывод данные тестирования локальной мышечной выносливости!

Относительная механическая мощность мышц задней поверхности бедра достоверно снизилась в контрольной группе (Р<0,05), а • экспериментальной группе за это же время достоверно выросла (Р > 0,05).

В конькобежной спорте спортивный результат достигается благодаря функционированию нышц нижних конечностей. Исследования а попошьп радиоизотопного метода квалифицированных конькобежцев (28 спортсменов> показало - с ростом квалификации возрастает иасоа бедра и нижнего отдела туловища, на которых сосредоточены основные рабочие мышцы конькобежцев (разгибатели бедра н голени), причем относительная масса бедра у спортсменов международного класса на

« •

- 43 -

18* волкие) чи v спортсменов - студентов ИФК-

Практический вывод из подученных результатов очевиден, нельзя добиться высоких спортивных результатов без достижения значительной гипертрофии основных для конькобежца мышечных групп, располагающихся на бедре и нижнен отделе туловища- Увеличение силы основных мышечных групп создает условия для высокой аэробной производительности.

В частности, исследование Факторов , определяющих результат в беге на 500 и , показало, что длина ноги, максимальная изометрическая сила разгибания ног при угле в коленных суставах ЮЗ град-, коэффициент быстроты произвольного напряжения мышц и масса спортсменов на 60-70Х определяют результат в спринте. Нельзя увеличить длину ног у взрослого конькобежца, нельзя изненить мышечную композицию (коэффициент быстроты произвольного напряжения мышц), да и лишнего веса у спортсмена , как правило, нет , поэтому имеется единственный путь физической подготовки спринтера увеличение силовых возможностей мышц - разгибателей тазобедренного и коленного суставов-

Обычный подход - увеличение силы БМВ, в конькобежной спорте себя исчерпал. В педагогической эксперименте проверялся новый подход, направленный на рост силы медленных мышечных волокон а рабочих мышцах-

Разработанный цикл физической подготовки обеспечивает положительный балано между процессами синтеза и деградации-

Прмиенени* разработанного июсроцикла подготовки обео-печйло значительные тейпы прироста спортивного результата, превышающие рост результатов при применении общепринятых ве-годов планирования физической подготовки конькобежек в 9- В рае-

IV. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЯ

1- Безденежных А-И-< Селуяиов •-Я- Бег на коньках аа короткой дорожке• //Петодические рекомендации. - И.: ПС СССР «К, X987- -16 о.

2- Биоаехаамка в энергетика ииятации бега иа комьках аа тренажере. Воронов А-В-, Прилуокий В.И., Райцан Л.П., Селуяиов В-Н-, Амдркнки Н.Д.: Биомеханические аспекты энергетики спортивных движений.//Сборник научных работ. -П.: ГЦ ОЛИ «К, 1984. - С.98-Ю8.

3- Волков Я.И., Савельев И.А, Селуямов В.Н., Циркова Л-Г- Связь наосы а силы ног с порогом анаэробного обме-иа.// Велосипедный спорт- - Н-¡Физкультура а спорт.1983.-С- 43-43-

- 44 -

4* Волунгявичюс Г-, Беляев С-, Селуянов В- Влияние скоростно-силовой подготовленности на выносливость велосипедистов.: Средства и методы спортивной тренировки.// Тематический сборник научных трудов. - Вильнюс: СМ В и ССО АССР, 1984- -С. 52 - 565> Воронов А-В-, Селуянов В.Н-1 Чугунова Л-Г- Распределение массы тела у конькобежцев разной квалификации -//Конькобежный спорт-- М.: физкультура и спорт, 1983* - С- 43-456- Еркомайшвили И.В-, Селуянов В-Н- Исследование содержания концентрации мочевины в крови у спортсменок до и после Физических нагрузок.// Материалы В-ой научно-технической конференции УПИ- - Свердловск: У ГШ, 1988-С-14-16.

7- Еркоиайшвили И-В-, Селуянов В-Н- Изменение концентрации мочевины в крови у девушек в ответ на динано-стати-ческие упражнения*: Совершенствование процесса по Физическому воспитанию студентов-// Тезисы докладов науч- конф. ЦПИ 14-16 февраля 1990-- Свердловск: УПИ, 1990. - С- 60 -61 *

8- Еркомайыаили И-В., Селуянов В-Н- Динамика концентрации мочевины в крови у девушек в овариально-менструаль-ном цикле-: физиологические, биохимические и биомеханические факторы, лимитирующие спортивную работоспособность -//Сборник научных трудов- - М-:ГЦ0ЛИФК, 1990- - С-349- Еркомайывили И>В*, Селуянов В*Н- Интенсивность обмена белка в ответ на физические упражнения разной направленности-: физиологические, биохимические и биомеханические факторы, лимитирующие' спортивную работоспособность -//Сборник научных трудов. - М-:ГЦ0ЛИФК, 1990- - С-35 - 3810- Зациорский В-М-, Друин А-С>, Селуянов В-Н. Биомеханика двигательнсго аппарата человека- - М-: физкультура и спорт, 1981- - 143 с-

11- Итоги подготовки и выступлений в соревнованиях 1981 года и организационно-методические основы выполнения комплексной целевой программы в 1982 году сборной кояанлы по бегу на средние дистанции. /Евтух А.В., Коробов А.Н., Селуянов В-Н. и др. - М.: К по ФК и С при, СМ СССР, 1981- -73 с-

12- Коптелов А-Ю-, Селуянов В-Н- Влияние Физических нагрузок аэробно-анаэробной направленности с уклоном на си ловую выносливость и анаболической направленности на дина-, иику концентрации иочевикы в крови у человека-: Совершенствование процесса по Физическому воспитанию студентов-// Тезисы докладов науч- конф- УПИ 14-16 февраля 1990.- Свер-

- 45 -

дловск! УПИ, 1990» - С. 63 - 64.

13> Коптелов А-М-, Селуянов В-Н- Влияние нагрузок алак-татной направленности предельной интенсивности на респираторные показатели и динамику концентрации мочевины в кпови человека-: Совершенствование процесса по Физическому воспитании студентов.// Тезисы докладов науч. конф- иПИ 14-16 февраля 1990.- Свердловск: УПИ, 1990. - С- 63 - 64.

14- Коробов А-, Селуяков В., Волков Н. Бег на средние дистанции // Легкая атлетика* - 1985. - N 12. - С. 6-915. Коробов А.И.| Селуянов В-Н., Волков Н-И. Научно-методические основы подготовки бегунов на средние дистанции высшией квалификации. - М-: ГЦОЛИфК, 1983- -27 с•

16- Максимальная алактатная поганость как фактор, определяющий результат в беге на 500 и у конькобежцев./ Безденежных А*И*, Воронов А.И., Савельев И.А>, Селуянов В.Н-, Чугунова Л-Г.- Конькобежный спорт, 1939. - С-52-53-

17- Метод определения порога анаэробного обмена по динамике легочной вентиляции при беге в естественных условиях/ Мякинченко Е-Б-, Бикбаев И-3., Селуянов В.Н-, Козьпин Р-К-// Теория и практика физ.культуры. - 1984. - Ы 9. - С. 9-1218. Методические рекомендация по планированию Физических нагрузок а никроциклах подготовительного и соревновательного периодов подготовки конькобежек групп спортивного совершенствования. Еркомайшвмли И-В-, Селуянов В.Н., Коптело« А.И. я др. - Свердловск: СИПИ, 1989- - 23 о-

19* Методические рекомендации по совершенствованию методики физической подготовки конькобежцев-многоборцев а группах спортивного совершенствования* Коптелов А-Я-, Еркомайшвили И.В, Селуянов В.Н-, Сарсания С.К. -Свердловск : СИПИ, 1989* - 16 с*

20* Научно-методические и организационные основы подготовки сборкой команды СССР по бегу на средние дистанции к играм ХХ111 Олимпиады* Коробож А*Н*, Волков Н.И*, Селуянов В*Н* и др**// Методические рекомендации• - М.:.К по ФК и С при СМ СССР, 1983. - 68 с*

21* Сарсания С.К*, Селуянов В-Н. Показатель специальной физической подготовленности хоккеистов и методика его оценки- - Хоккей:Ежегодник,1986 - С- 50-53*

22* Сарсания С-К-, Селуянов В-Н- физическая подготовка в спортивных играх (хоккей на траве>•// Учебное пособие- -М:ГЦ0АИфК, 1990- - 97 о-

23- Сарсания С.К-, Селуянов В-Н., Безруков М-П. Анализ дмнамикж тренировочных нагрузок хоккеисток на траве высокой квалификации в годичном цикле подготовки•//Методичео-км рекомендации. - М-:К по фК и С при СМ СССР, 1982--32с.

- 46 -

24- Селуянов В-Н. Масс-инерционные характеристики и их взаимосвязь о антропометрическими признаками- - Дисс-

-••- канд. виол- наук- - И-Г МГУ, 1979- - 2S0 о-

25- Селуянов В-Н- Моделирование в теории спорта (Физическая подготовка спортсменов >//Учебное пособие для аспирантов и студентов- - И.:ГЦОЛИФК, 1991-- 58 о-

26- Селуянов В-Н-, Верхошанский И.В., Сарсания С-К- Метод оценки быстроты произвольного напряжения мышц-разгибателей ноги- - Теория и практика физической культуры, 1985, 9- - С- 1727- Селуянов В-Н-, Ерконайшвили И-В- Адаптация скелетных мышц и теория Физической подготовки// Научно-спортивный вестник. - 1990. - С- 3-828- Селуянов В-Н-, Конрад А-Н-, Сарсания С-К. Методика

определения аэробного и анаэробного порогов при выполнении упражнения на велоэргоиетре-: физиологические, биохимические и биомеханические Факторы, лимитирующие спортивную работоспособность .//Сборник научных трудов - - М ■:ГЦОЛИФК, 1990- - С- 4 - 13.

29- Селуянов В., Максимов Р- Скорость н сила- - Легкая атлетика,1977, 10- - С- 1530- Селуянов В-Н-, Мякинченко К-Б- Теория аэробного и анаэробного порогов и полевой неинвазивный метод их определения-// Тезисы Всесоюзной научной конф- по проб- олимпийского спорта • Челябинск, 22-26 иая 1991 г- - М-• ГК СССР по фК и С, 1991- - С- 80-8231- Селуянов В-Н-, Мякинченко Е-Б., Холодняк Д-Г., Обухов С-М- физиологические механизмы и методы определения аэробного и анаэробного порогов. - Теория и практика Физической культуры, 1991, 10. -С'- 10-18.

.32- Селуянов В-Н., Райцин Л-М-, Безденежных А-И. Основы биомеханики скоростного бега на коньках-//факторы , лимитирующие повышение работоспособности у спортсменов высшей квалификации. - М-: ГЦОЛИФК, 1985- - С. 36-4933- Селуянов Б-Н-, Сарсания С-К- Пути повышения спортивной работоспособности: Метод- рекомендации- М-: ГЦОЛИФК, 1987- - 22 О-

34- Селуянов В-Н-, Сарсания С-К., Конрад А-Н., Мякинченко Е.Б* Классификация физических нагрузок в теории физической подготовки- - Теория н практика Физической культуры, 1990, 12. - С. 2-835- Селуянов В.Н-, Сарсания С-К- Физическая подготовка в спортивных играх (хоккей на траве, Футбол, хоккей с шайбой)// Учебное пособие - Дубна: Вести, 1992 - 86 с-

36- Селуянов В-Н-, Савельев И-А. Внутренняя механическая работа при педалировании на велоэргоиетре* - физиология человека, 1982, 8 , 2- - С. 23Э - 240.

- 47 -

37. Селуянов В-Н-, Шалманов А-А. Основные механизмы отталкивания в прыжках в длину с разбега- - Теория и практика Физической культуры,1983, 3- - С- 10-1138- Селуянов В-Н-, Яковлев Б-А- Биомеханические основы совершенствования эффективности техники педалирования - //Учебное пособие- - Í1-: ГЦОЛИФК, 19В5- - 55 с.

39- Чатинян А-А-, Селуянов В-Н-, Сарсания С-К- Планирование физической и технической подготовки хоккеисток на траве высокой квалификации -//Методические рекомендации --Ереван: 1989. - 40 с-