автореферат и диссертация по педагогике 13.00.04 для написания научной статьи или работы на тему: Научные концепции беговой нагрузки в легкой атлетике

Автореферат диссертации по теме "Научные концепции беговой нагрузки в легкой атлетике"

¿7 с::;Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

На правах рукописи СМИРНОВ Магний Родионович

УДК 796.015

НАУЧНЫЕ КОНЦЕПЦИИ БЕГОВОЙ НАГРУЗКИ В ЛЕГКОЙ АТЛЕТИКЕ

13.00.04 — теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки и оздоровительной физической культуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва — 1992

Работа выполнена в Государственном центральном ордена Ленина институте физической культуры.

Научный консультант

- доктор биологических наук, профессор Бапьсевич В.К.

Официальные оппоненты -

доктор биологических наук, профессор Волков Н.И.

доктор педагогических наук Смирнов Ю.И.

доктор педагогических наук, профессор Юшкевич Т.П.

Ведущая организация

Санкт-Петербургский государственный университет

уй*" /О

1 Защита диссертации состоится в /О часов на заседании специализированного совета Д 046.01.01 в Государственном центральном ордена Ленина институте физической культуры по адресу : 105483, Москва, Сиреневый бульвар, 4 .

199 ^г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного центрального ордена Ленина института физической культуры.

Автореферат диссертации разослан

" /с» о 9 1ээЛч

Ученый секретарь специализированного совета, к.п.н., доцент

А.А.Шалманов

ОВДАЯ ХАРАКТЕРНО ТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы исследования. Заметное отставание советских спортсменов во многих видах легкой атлетики от уровня мировых достижений в значительной мере объясняется неразработанностью проблемы оптимизации спортивной подготовки /Матвеев Л.П., 1980; Суслов Ф.П., 1986; Верхошанский Ю.В., 1991/. В детско-юношеском спорте отсутствие оптимальной системы беговой нагрузки приводит к необоснованному увеличению тренировочных объемов, что пагубно отражается на здоровье юных спортсменов. В официальных методических изданиях количество компонентов беговой нагрузки в разных видах легкой атлетики колеблется от I до 6-ти, что подтверждает отсутствие унифицированного подхода специалистов к планированию тренировочной беговой нагрузки. Это обуславливает необходимость научной разработки вопросов распределения тренировочных нагрузок в процессе многолетней подготовки легкоатлетов. Ключевое значение имеет развитие теории беговой нагрузки, как основного тренировочного средства в подготовке легкоатлетов.

Тема .диссертации соответствует сводному плану НИР ГЦОЛИФК.

Предметом исследования являются научные концепции беговой нагрузки в легкой атлетике. Объектом экспериментальной части исследования были спортсмены-легкоатлеты г.Новосибирска.

Целью исследования является анализ и разработка единой унифицированной системы беговой тренировочной нагрузки в процессе многолетней подготовки легкоатлетов (дифференцированной по видам легкой атлетики).

Задачи исследования:

1. Выявление основных закономерностей метаболического обеспечения мышечной деятельности и установление их связи с беговой нагрузкой.

2. Выявление и формулирование методологических концепций, позволяющих получить научно-обоснованные значения основных параметров беговой нагрузки.

3. Постановка педагогических экспериментов для разрешения спорных моментов теоретического исследования, а также, для апробирования разработанной методики.

Рабочая гипотеза исследования. Математическое моделирование, основанное на эмпирическом анализе литературных данных по биохи-

3

мии и физиологии мышечной деятельности и спортивной педагогике, позволит выявить основные закономерности и сформулировать методологические принципы беговой нагрузки.

Методы исследования: I. Метод математического моделирования. 2. Метод гмшрического анализа. 3. Социологические методы. 4.Педагогические контрольные испытания. 5. Педагогический эксперимент. 6. Метода математической статистики.

Организация исследования. Данная работа носит во многом теоретический характер. Для расчетов использовались ЭВМ и математическое обеспечение СО АН. Некоторые вопросы разработки уточнялись посредством педагогических контрольных испытаний. Кроме того, были поставлены педагогические эксперименты для разрешения спорных мшентов теоретических разработок и апробирования разработанной системы беговых нагрузок. Занятия проводились в самом большем в стране школьном спортивном зале (спроектированном и построенном в 1970-82 гг. по инициативе и при участии соискателя при школе № 166 Новосибирского Академгородка), а также на стадионе НГУ.

Научная новизна результатов исследования определяется пятью теоретическими и десятью практическими положениями:

1. Впервые цредставлена модель полного биоэнергетического спектра метаболического обеспечения мышечной деятельности.

2. Разработана принципиальная схема методологической концепции тренирующего воздействия на отдельный метаболический источник, базирующаяся на основных положениях теории химической кинетики и горения и реализующая на практике известные теоретические понятия мощности и емкости метаболического процесса.

3. На основании анализа вышеупомянутых схем, подкрепленного литературными данными по биохимии, физиологии и спортивной педагогике, обнаружена математическая зависимость, связывающая метрические пределы метаболических режимов (применительно к бегу), представленных в полном биоэнергетическом спектре.

4. Показано, что точно такая зависимость имеет место в других циклических видах спорта (плавании, коньках и т.д.).

5. Впервые высказано и обосновано предположение, что точно такая же зависимость связывает максимальные мощности основных метаболических источников, представленных на схеме полного биоэнергетического спектра. ^

Эти новации образуют теоретический фундамент научного обоснования параметров беговой тренировочной нагрузки, на котором были порчены следующие практические новшества:

1. Математический анализ показал, что режимы метаболического обеспечения, представленные на схеме полного биоэнергетического спектра, могут рассматриваться как отдельные "зоны относительной мощности" и, следовательно, использоваться в технологии беговой нагрузки.

2. Обнаружен принцип, позволяющий из общего количества -*20 зон отобрать для каждого вида легкой атлетики свой, присущий только данному виду, комплекс режимов беговой нагрузки.

3. Предложен цринцип использования каждого метаболического режима в плане многолетней подготовки, позволяющий сохранить резерв адаптационных возможностей организма.

4. Обнаружен принцип, позволяющий оценить максимально-допустимое количество повторений каждого метаболического режима в о.цнсм тренировочном занятии.

5. Выведена закономерность, позволяющая оценить продолжительность тренировочного периода в предсоревновательном мезоцик-ле для каждого метаболического режима беговой нагрузки.

6. Выведена закономерность, позволяющая оценить пороговую частоту применения беговой тренировочной нагрузки одинаковой направленности.

7. Предложен новый подход к оценке требуемого интервала отдыха между повторениями в повторной беговой нагрузке. Этот принцип позволил существенно упростить технологические таблицы.

8. Предложена зависимость, позволяющая определить интервал отдыха медду сериями (при серийной повторной нагрузке).

9. Предложена зависимость, позволяющая нормировать интервальную нагрузку (работу с недовосстановлением).

10. Впервые разработана единая унифицированная система беговой тренировочной нагрузки легкоатлетов, дифференцированная в зависимости от специализации и спортивного-уровня.

Практическая значимость результатов исследования определяется тем обстоятельством, что сейчас, когда ведется активная борьба с "допинговым спортом", задача науки состоит в том, чтобы, дать тренерам (в качестве альтернативы) совершенную методику тренировочного процесса. Это позволит избежать форсированного

5

подхода к подготовке спортивного резерва, а также окажется полезным цри работе со спортсменами высших разрядов.

Обоснованность и достоверность результатов исследования подтверждается: а) хорошим согласованием предлагаемых теоретических положений с имеющимися научнши и практическими данными; б) результатами практической апробации (как собственной, так и проведенной другими тренерами); в) хорошим совпадением спортивных результатов испытуемых с оптимальными теоретическими трендами, адекватными естественному физическому развитию тренирующихся.

Внедрение и практическое использование научных результатов. Предварительные результаты исследования были доложены на Всесоюзной конференции в г.Новосибирске (в 1984 г.), на расширенном заседании Новосибирской областной федерации легкой атлетики (1985 г.), на заседании Педагогического совета НТФК (1987 г.), на совместном заседании кафедр легкой атлетики, биомеханики и ТФВ ОГИФК (в 1988-89 гг.), и на защите кандидатской диссертации в Ученом совете ОГИФК (1990 г.).

Окончательные результаты исследования были доложены на совместном заседании кафедр легкой атлетики и биохимии ГЦОЛИФК (1992 г.), а также опубликованы в ведущих центральных изданиях спортивной науки.

Результаты предварительного этапа исследования использовались в г.Омске (тренерами С.Игнатовым, В.Юдинш и др.), г.Барнауле (тренер Ю.Захаров), в ДЮСШ № 6 г.Новосибирска, в Новосибирском техникуме физической культуры.

Результаты окончательного этапа исследования использовались в г.Омске (тренер С.Игнатов и др.), г.Бишкеке (тренер Т.Курганова и .др.), г'.Владивостоке (тренер А.Грудинин и .др.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модель полного биоэнергетического спектра метаболического обеспечения мышечной деятельности (охватывающая .диапазон - от разового движения до непрерывной работы в течение нескольких суток), состоит из 13-ти метаболических источников - 7-ми основных и 6-ти промедуточных, переходных.

2. Предлагается методологическая концепция тренирующего воздействия на конкретный метаболический источник, предусматривающая практическую реализацию таких теоретических понятий, как мощность и емкость источника. ^

3. Метрические параметры, характеризующие границы мощностных и емкостных зон-режимов метаболических источников, входящих в полный биоэнергетический спектр, образуют (применительно к бегу) - "закономерность метаболического обеспечения беговой нагрузки". Формулировка закономерности:

"Метрические параметры биоэнергетического спектра режимов беговой нагрузки (на любом спортивно-квалификационнсм уроЕне) определяются геометрической прогрессией со знаменателем 2".

4. Подобная закономерность прослеживается и в других видах спорта (плавание, конькобежный спорт и т.д.), что дает основание считать её универсальной "закономерностью метаболического обеспечения циклических спортивных локомоций", со следующей формулировкой: "Метрические параметры биоэнергетического спектра режимов спортивно-циклических локомоций (на любом квалификационном уровне) определяются геометрической прогрессией со знаменателем 2".

5. Аналогичная закономерность (прогрессия со знаменателем 2) связывает максимальные мощности семи основных метаболических источников, входящих в полный биоэнергетический спектр.

6. Мощность метаболического обеспечения изменяется (в зависимости от метрического параметра) в пределах полного биоэнергетического спектра по гиперболическому закону, позволяющему оценить мощность любого конкретного метаболического режима.

7. Математический анализ, в сочетании с концепциями полного биоэнергетического спектра, тренирующего воздействия и "закономерностью метаболического обеспечения", позволяет сделать заключение, что зависимость, известная под названием "кривая рекордов", может быть разделена на 20 зон, отличающихся по биохимическому обеспечению, а следовательно, и по мощности производимой работы.

8. Предлагается "принцип изСирательности режимов беговой нагрузки" (или 1-й принцип), позволяющий из общего количества ~20 зон-режимов, отобрать для каждого вида легкой атлетики комплекс из семи режимов, фохмулировка 1-го цринципа:

"Каддсму виду легкой атлетики соответствует оцределенный, присущий только ему, комплекс режимов беговой нагрузки. Для тренировочного процесса отбираются мощность и емкость метаболического источника, превалирующего в энергообеспечении данного ви-

7

да, а также емкостные режимы предыдущих метаболических источников и мацностныэ режимы последуадих источников, входящих в общий диапазон, соответствующий данному виду".

9. Предлагается "принцип последовательной реализации режима" (или 2-й принцип), позволяющий сохранить адаптационный резерв организма спортсмена, формулировка 2-го принципа:

"При многолетнем плакировании беговой нагрузки диапазон каждого режима распределяется (по экспоненциальному принципу) на зоны, пропорциональные спортивно-квалификационным уровням, для использования в тренировочном процессе лишь части диапазона, соответствующей подготавливаемому разряду".

10. Предлагается "принцип предельной гиперболы" (или 3-й принцип), позволяющий определить максимально-допустимое число повторений дискретного отрезка беговой нагрузки в одном тренировочном занятии. Формужровка 3-го принципа:

"Максимальное число повторений в одной тренировке предельных отрезков тренировочного диапазона каждого метаболического режима (для любого спортивно-квалификационного уровня) ограничивается гиперболой вида lr~ a.-j

11. Продолжительность тренировочного периода в пределах пред-соревновательного мезоцикла для каждого метаболического режима беговой нагрузки (у спортсменов любого спортивно-квалификационного уровня) определяется закономерностью = J

12. Пороговая частота в течение 4х-недельного цикла (28 суток) .для каждого метаболического режима беговой нагрузки (у спортсменов любого спортивно-квалификационного уровня) определяется закономерностью ¿Jg — а. • ¿Г^'^ •

13. Интервал отдыха при повторной беговой нагрузке в пределах каждого метаболического режима является постоянной величиной для спортсменов любого спортивно-квалификационного уровня (4-й принцип) - '¿■отд/г; = у —

14. Интервал отдыха между повторениями, при повторной беговой нагрузке, определяется закономерностью . т.е. пропорционален .длине отрезка и мощности работы ( изменяется пропорционально мощности биоэнергетического обеспечения).

15. Интервал отдыха меаду сериями, при повторной серийной нагрузке, определяется закономерностью ^с'^отЗ . г№

ке - коэффициент, учитывающий количество повторений в серии.

В

16. Период отдыха между повторениями при интервальной нагрузке (работа с недовосстановлением) определяется закономерностью: ±ога -(6гЭ ~ , где - показатель, характеризунций жесткость интервальной работы.

17. Женская легкая атлетика, при сохранении общей структуры биоэнергетического спектра, характеризуется собственными числовыми значениями предельных параметров метаболических режимов и, как следствие, собственными комплексами режимов, отбираемых при помощи 1-го принципа.

18. Обобщенное исследование по всему множеству легкоатлетических нидов, с учетом предложенных методологических концепций, позволило создать единую систему беговой нагрузки, унифицированную по основнш параметрам, для всех видов легкой атлетики (включая прыжки, метания и многоборья). Характер дозировки определится специализацией и квалификацией занимающихся.

Структура диссертации. Работа состоит из 299 страниц машинописного текста, содержит 34 таблицы и 26 рисунков; включает в себя введение, шесть глав, выводы, рекомендации по использованию научных выводов и библиографию (189 советских и 36 зарубежных авторов).

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ I. Системный анализ и проблематика исследования

Ключевое значение для обоснования легкоатлетических разделов спортивной подготовки имеет разработка вопросов распределения беговых нагрузок как основного тренировочного средства в процессе работы со спортсменами и физкультурниками.

По определению Л.П.Матвеева (1976 г.) термин "нагрузка" означает количественную мэру воздействия на организм физических упражнений, а также степень преодолеваемых цри этом объективных и субъективных трудностей.

Нагрузка в легкой атлетике, усилиями ученых и практиков оказалась подразделенной на следующие разделы: беговая нагрузка, силовая, прыжковая, специальная (или профилирующая), соревновательная, вспомогательная. Вопросы биологического обоснования, четкого разграничения и взаимодействия этих нагрузок пока еще весыча далеки от окончательного решения.

Темой данного исследования являются научно-методологические концепции беговой тренировочной нагрузки.

Количественная сторона беговой нагрузки в легкой атлетике (с учетом фактора отдыха) определяется по Л.П.Матвееву (1976 г.) пятью основными параметрами: I) скорость пере .движения; 2) продолжительность упражнения; 3) продолжительность интервалов отдыха; 4) характер отдыха (активный либо пассивный и формы активного отдыха); 5) число повторений упражнения.

В данной работе рассматривается общее число параметров беговой нагрузки несколько большее, чем перечень, представленный Л.П.Матвеевым, а именно: I) кшплекс режимов беговой нагрузки, соответствующий конкретному ЕИ.цу легкой атлетики; 2) предельные временные параметры, позволяющие определить скорость бега; 3) временные .диапазоны компонентов-режимов, определяющие продолжительность бега; 4) предельное число повторений в одном тренировочном занятии отрезков каддого .диапазона; 5) интервалы отдыха между отдельными повторениями, сериями и тренировками одинаковой направленности; 6) продолжительность тренировочного периода .для каждого метаболического режима беговой нагрузки в пределах предсоревновательного мезоцикла. Крале того, анализировался принцип распределения метаболических режимов беговой нагрузки в пределах предсоревновательного мезоцикла.

Краеугольным камнем в теоретическом фундаменте беговой нагрузки изначально был принцип оптимизации объема и интенсивности. Оптимизация объема сводилась к нахождению общих годовых объемов бега, дифференцированных в зависимости от разрядного уровня или возраста и распределяемых затем по компонентам, мезо-циклам и микроциклам (объем выражался в километрах беговой тренировочной работы). Поиски оптимального варианта учета интенсивности не прекращались в течение предыдущих десятилетий и являются актуальны® по сей день.

В процессе развития методологии беговой нагрузки определились .два направления оптимизации интенсивности: во-первых, происходило постепенное уточнение количества зон-режимов, имеющих принципиальное отличие по метаболическому обеспечению, а следовательно, и по тренирующему воздействию на отдельные функциональные системы организма; во-вторых, не прекращались поиски наилучшего способа количественной оценки интенсивности, что было необ-

10

ходило .для идентификации зон при практической тренировочной работе.

Количество зон-режимов для конкретного вида легкой атлетики претерпело изменение от одной (при однокомпонентной нагрузке) до 5-6 - в стайерских дисциплинах и до 3-4 - у представителей скоростно-силовых видов. Анализ последних источников (Ф.П.Суслов и др. 1990 г.) показывает, что в беге на выносливость количество зон стабилизировалось на уровне пяти: I) восстановительная (до аэробного порога); 2) развивающая (между аэробнш и ана-эробнш порогами); 3) экстенсивная (от скорости АнП до "критической" скорости); 4) интенсивная (от "критической" скорости до субмаксимальной); 5) скоростная (от с у бгл аксим ал ьно й до максимальной скорости). В спринтерском беге последние рекомендации (Э.С.Озолин, 1986; Б.Н.Шко, 1987) повторяют систему основных компонентов беговой нагрузки, предложенную К.И.Волковым в конце 60-х годов: I) алактатно-анаэробный режим; 2) лактатно-анаэроб-ный; 3) анаэробно-аэробный; 4) аэробный.

Что касается поисков оптимальной количественной оценки интенсивности, то можно констатировать, что за период развития методологии беговой нагрузки было предложено четыре основных способа: I) по величине ЧСС; 2) по интенсивности, оцениваемой в процентах от максимальной; 3) по скорости бега (или времени на I км); 4) по измерению уровня лактата крови.

Параллельно с перечисленными направлениями появлялись и разрабатывались ещё некоторые методологические аспекты. Например, предпринимались неоднократные попытки подобрать аналитический метод оценки общей интенсивности беговой нагрузки, реализованной в тренировочном занятии: в ГДР в 70-е года был предложен комплексный показатель, являющийся произведением скорости бега на тренировочный объем; у нас подобный показатель был предложен В.Н.Кулаковым (1981 г.), с той разницей, что объем умножался не на скорость, а на условный коэффщиент, учитывающий трудность выполнения бегового упражнения.

В 70-80-е года получил распространение метод модельных характеристик (Матвеев Л.П., 1977; Набатникова М.Я., 1982).

В начале 90-х годов была сделана попытка связать объяснение метаболических основ аэробного и анаэробного порогов с физиоло-

гической концепцией мышечных волокон различных типов (Селуя-нов В.Н. и др. 1991 г.).

Тем не менее, после 1980 г. в течение уже более чем 10-ти лет стабилизировалось отставание наших спортсменов от высшего мирового уровня во всех беговых видах легкоатлетической программы у мужчин, да и в женской легкой атлетике наметилась тенденция к отставанию. Отечественная методология, несмотря на несомненные успехи 60-70-х годов, в настоящее время явно не поспевает за мировым прогрессом в беговых дисциплинах. Основные принципы этой методологии далеки от завершенности.

Прежде всего, внушает сомнение принцип планирования объемов от общегодовых. Объемы, рекомендуемые .для высшего спортивного уровня, складывались в 70-е годы приближенно, без должной научной проработки. Все накапливавшиеся неточности переносились и на детско-юношеский спорт, что приводило и приводит к форсированной подготовке юных спортсменов. Поэтому, в данной .диссертационной работе было решено идти не от общегодовых объемов, а от параметров беговой нагрузки, необходимых для проведения разовой тренировки и оптимальной организации тренировочного процесса в мезо-цикле; объемы при этом получаются как некая интегральная величина от реализации всех исходных параметров.

Существуыдие распределения тренировочных средств по зонам-кшпонентам (с целью оптимизации интенсивности) тлеют .два существенных недостатка: во-первых, недостаточная связь этих распределений с метаболическим обеспечением мышечной деятельности, и, во-вторых, слабая унификация, не позволящая проследить общие закономерности биоэнергетического спектра. Поэтому, в данном исследовании было решено начать с проработки основных закономерностей биоэнергетического обеспечения мышечной деятельности, и затем, на этом фундаменте попытаться построить единую унифицированную систему беговых нагрузок для всей легкой атлетики в целом.

Что касается второго направления оптимизации интенсивности -оценки количественной стороны, то можно отметить следующее: метод, связанный с измерением уровня лактата в крони, в основном, доступен при работе со спортсменами высшего эшелона; метод, связанный с регистрацией ЧСС, может приводить к существенным ошибкам, т.к. величина ЧСС, замеренная после проведенной нагрузки, вбирает в себя "поправки" от квалификации, специализации н орга-

нических особенностей спортсмена; метод, связанный'с использованием интенсивности в процентах от соревновательной (если её не переводить в скорость), являетоя еще более приближенным и используется, в основном, при работе со спортсменами массовых разрядов. Единственным вариантом, на который можно опереться в детальном исследовании, остается метод количественной оценки интенсивности по скорости бега; он и был взят за основу щи разработке параметров беговой нагрузки.

По поводу метода модельных характеристик можно отметить,что при изобилии информации он но дает ответа на самые главные вопросы - какими упражнениями и объемами можно добиться требуемых характеристик. Кроме того, цри использовании этого метода в практике выяснилось, что большинство тестовых показателей "в одиночку" не коррелирует с динамикой спортивного результата; что результат является продуктом синтеза тонких функций организма, а также ряда привходящих обстоятельств.

В целом, проведенное исследование освещает круг вопросов, связанных с предеоревнозательным мезоциклем, оставляя за рамками проблемы соревновательного периода, а также внутригодовую периодизацию. Кроме того, не рассматривались такие вопросы, как бег с отягощением (или облегчающей подвеской), бег в затрудненных условиях (по песку, снегу, воде), фартлек и т.д.

Предлагаемая методика рассчитана на разовую нагрузку с долж-нши интервалами отдыха мевду повторениями, сериями и отдельнши тренировочныш занятиями. Это обстоятельство делает перспективна,! использование её в детско-юношеском спорте.

2. Закономерности метаболического обеспечения мышечной деятельности

Все основные Сйоэнергетические процессы, характеризующиеся либо различными исходными субстратами, либо отличающимися условиями ресинтеза АТ5, могут рассматриваться как независимые источники энергии, для которых можно ввести термин - метаболические источники.

В соответствии с основнши положениям теории химической кинетики и горения работа какого-либо источника энергии, сопровождаемая расходал топлива или химического субстрата, изображается

рнтегралом модности по времени действия данного источника -

Е~/ л/Ы-6 ; (I)

Впервые принципиальная схема функционирования основных метаболических источников в организме спортсмена при активной мышечной деятельности была дана Н.И.Волковым (1964 г.) и затем в различных интерпретациях встречалась в работах немецких биохимиков, Н.Н.Яковлева и др. Однако, существовавшие варианты схемы охватывали чрезвычайно короткий временной диапазон (не более 2-4 минут) и, кроме того, существенно различались в таком ванном воцросе, как определение границ действия различных метаболических источников.

В ходе данного исследования была разработана модель полного биоэнергетического спектра метаболического обеспечения мышечной деятельности, начиная от разового движения "и кончая непрерывной работой в течение нескольких суток (рис.1).

За основу были взяты известные метаболические источники -креатинфосфатный ресинтез АТФ, анаэробный углеводный ресинтез АТФ, аэробный углеводный ресинтез АТФ и аэробный липидный ресинтез АТФ. После ли пи дно го в схему был включен еще один вариант аэробного фосфорилированкя - белковый ресинтез АТФ.

При анализе метрической и временной разверток метаболических источников было обнаружено, что период действия креатинфосфатно-го ресинтеза АТФ должен подразделяться на три этапа.

Гипотеза биохимической интерпретации начального участка спектра была разработана при помощи схемы транспорта энергии в клетке /Сакс В.А. и др., 1984/ (рис.2).

Согласно схеме, при одиночном .движении мышцы (или группы мышц) задействуются свободные запасы АТФ на миофибриллах. Происходящая АТФ-азная реакция и составляет биохимическую суть 1-го основного метаболического источника.

2-м основным источником, согласно данной схеме, будет КФК- -реакция на миофибриллах, с использованием в качестве биохимического субстрата запаса КФ, расположенного непосредственно в мио-фибриллярной зоне.

В качестве 3-го основного источника (судя по временньы параметрам данного решила) могут фигурировать запасы КФ, расположенного в пределах клетки, вне зоны миофибрилл, т.е. креатинфос-фата цитоплазмы.

Рис. 1. Биоэнергетический спектр режимов беговой нагрузки для муачин-МСМК ( принципиальная схема ) : -— реаимы, определяемые основными метаболическими источниками;----

промелу точные, переходные режимы;---линии, соединяющие характерные точки метаболических источников; А/ - мощность источника, £ - метрический параметр метаболического режима беговой нагрузки

СС..Н.0 «Г —«r

\ (' (Ж V

) л w yv

CyScmpimïS/' ^Çp^SKp*' ^W

фосрат I Кислород

Митохондрии Цитоплазма Мио/рисриллы

«I

а «

» «

Рис. 2. Схема транспорта энергии в клетке ( З.А.Сахс и др.)

Итак, на всем диапазоне мышечной деятельности от разового движения до непрерывной работы в течение нескольких суток мажет функционировать всего 7 принципиально различных метаболических источников (которые были названы - основными).

В исследовании было доказано, что тренировочные диапазоны, соответствующе основным источникам, целесообразно перемежать промежуточными режимами. При 7-ми основных источниках должно существовать 6 промежуточных, соответствующих метаболическим переходам и реализующих вспомогательные субстраты.

В итоге была подучена схема полного биоэнергетического спектра метаболического обеспечения мышечной деятельности, состоящая из 13-ти источников-режимов (рис.1).

Из схемы явствует, что зоны максимальных энергетических вкладов различных источников разнесены во времени. Это приводит к двум следствиям: во-первых, в каждом конкретном диапазоне энергообеспечение определяется, в основном, биохимическим субстратом, превалирующим в данном диапазоне по принщпу "суперпозиции"; во-вторых, тренировочная работа в этом диапазоне позволяет воздействовать выборочно на биохимический компонент, лимитирующий энергообеспечение, добиваясь усовершенствования данного компонента /Яковлев H.H., 1974; Волков Н.И., 1986/.

Параллельно с разработкой схемы полного биоэнергетического спектра была предложена методологическая концепция тренирующего воздействия на отдельный метаболический источник.

Изображаемые на схемах (см.picЛ) в соответствии с принципами химический кинетики метаболические процессы могут быть

условно разделены на три зоны: выход на режим максимальной модности, поддержание этого режима и угасание. Эта интерпретация может быть распространена на все метаболические источники, сколько бы их ни было. В связи с этим нами были введены в расчеты, с доведением до технологической схемы, критерии мощности и емкости метаболического источника. Мощность источника характеризуется расходом в единицу времени биохимического субстрата, определяющего его функционирование. Емкость источника напрямую связана с запасами данного субстрата в организме спортсмена.

Как уже отмечалось, метаболический источник может быть усовершенствован тренировочной работой в режиме данного источника; т.е. увел1чивается количество лимитирустцего субстрата (и, следовательно, возрастает емкость), а также повышается способность организма к расходованию субстрата в единицу времени (и, следовательно, возрастает мощность).

На рис.3 сплошная линия ограничивает подантегральную площадь, соответствующую работе метаболического источника. Площадь эта адекватна емкости источника, определяемой запасами лимитирующего субстрата. Существует много вариантов расходования данного субстрата, отличающихся друг от друга по мощностному профилю, но лежащих примерно в одном временном диапазоне, соответствующем данному метаболическому источнику.

Исхода из этого можно заключить, что работа с соревновательной модностью, соответствующей периоду ^ (пунктирный профиль) во временном диапазоне от до будет способствовать по-

вышению мощности данного источника. До точки Д превалирует предыдущий метаболический источник, существенно блокирующий .данный; прорабатывайте источника, работающего на малой мощности, не окажет на него тренирующего воздействия.

Аналогично, можно предположить, что работа с соревновательной мощностью, соответствувдей периоду г^ , во временнбм диапазоне от г'д/ до "¿£ будет способствовать повышению емкости данного метаболического источника.

В связи с изложенной концепцией тренирующего воздействия на конкретный метаболический источник, можно цредставить - какое значение приобретает расчет параметров и , а также соответствующих им метрических величин и .

Так как характеристики метаболических источников изменяются в онтогенезе и в ходе тренировки, весь спектр режимов в целом следует рассматривать для однородного контингента занимающихся (т.е. спортсменов одного пола, возраста, разрядного уровня). Метрические характеристики на рис.1 относятся к уровню мужчин-МСМК, поскольку в отношении этих спортсменов накоплено наибольшее количество справочного материала и, креме того, этот уровень является, так сказать, граничным, ближайшим к зоне предельных возможностей человека.

Методом эмпирического анализа (используя литературные данные по биохимии, физиологии и спортивной педагогике) удалось выявить несколько закономерностей, связывающих величины и ¿£ . Так, оказалось, что границы основных метай о. тееских источников связывает геометрическая прогрессия со знаменателем 16. Ряд метрических параметров и £е для основных источников образует геометрическую прогрессию со знаменателем 4. А наиболее интересующий (с позиций тренировочного процесса) ряд параметров ¿^ и для все- (основных и промежуточных) источ-

Рис. 3. Принципиальная методологическая схема тренирующего воздействия на отдельный метаболический источник : Ы - мощность источника, t - время действия 18

ников полного, биоэнергетического спектра является геометрической прогрессией со знаменателем 2.

Эта наиболее важная закономерность получила наименование -"закономерность метаболического обеспечения беговой нагрузки". Она позволила определить с высокой степенью точности (практически до I м) границы всех режимов (отрезков), которые сказывают тренирующее 'воздействие на конкретные биохимические показатели организма спортсмена.

Располагая точными величинами и , можно вычислить примерные значения г^, и (табл.1). Подчеркнем, что характерные параметры ( ±„ , -¿£ , и ¿£ ) режимов, имеющих реальные беговые очертания, нашли должное подтверждение имеющимися научндаи и практическими данными.

Далее, следует отметить, что на всех предшествующих схемах энергообеспечения отсутствовали абсолютные значения мощности метаболических источников; как правило, оценивался их относительный энергетический вклад, выраженный в процентах. В представленной работе впервые удалось, используя данные предшествующих исследователей, получить зависимости, связывающие максимальные мощности метаболических источников.

Оказалось, что характерные точки всех метаболических источников, соответствующие их максимальным мощноетям, лежат на общей гиперболе, являющейся, как известно, частным случаем степенной функции - = ; (2) где / - метрический параметр различных метаболических режимов. Следовательно, в логарифмических координатах такая гипербола будет представлена прямой линией (рис.1).

Кроме того, было доказано, что максимальные мощности 7-ми основных источников образуют ряд, также являющийся геометрической прогрессией со знаменателем "2" (не исключено, что это обстоятельство поможет объяснить факт существования аналогичной прогрессии в ряду метрических параметров).

Прогрессия со знаменателем "2" в ряду метрических параметров не является прерогативой беговой нагрузки легкоатлетов-. Точно такая закономерность была обнаружена .для мужтан-МСМК в плавании вольным стилем (см.табл.2) и для конькобежной олиты у мужчин (по результатам, показанным в одинаковых условиях - на закрытом

19