автореферат и диссертация по педагогике 13.00.04 для написания научной статьи или работы на тему: Система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики

Автореферат диссертации по теме "Система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики"

На правах рукописи УДК 796.015

005007274

БАШКИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ

СИСТЕМА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА СПОРТСМЕНОВ К ТРЕНИРОВОЧНЫМ НАГРУЗКАМ В СКОРОСТНО-СИЛОВЫХ ВИДАХ ЛЕГКОЙ АТЛЕТИКИ

Специальность 13.00.04 - теория и методика физического воспитания,

спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

1 2 ЯНВ 2012-

Санкт-Петербург 2011

005007274

Работа выполнена на кафедре теории и методики физической культуры Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена»

Научный консультант

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Доктор педагогических наук, профессор

Пономарев Геннадий Николаевич

Доктор педагогических наук, профессор

Дорохов Сергей Иванович

Доктор педагогических наук, профессор

Солодянников Владимир Андрианович

Доктор педагогических наук, профессор

Щуров Алексей Григорьевич

«Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург».

Защита состоится « 23 » января 2012 г. в 13.00 часов на заседании Диссертационного Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций в Российском государственном педагогическом университете им. А.ИГерцена по адресу: 192007, Санкт-Петербург, Литовский пр. д.275, корп. 1, ауд. 502.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена» и на сайте университета (ЪЩг/Аучу\у. gercen.spb.ru).

1 4 ДЕК 2011

Автореферат разослан «_» декабря 2011г.

Ученый секретарь Совета, кандидат педагогических наук, доцент

С.А.Хисматуллин

ОСНОВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аетуальность. На современном этапе, возрастает значимость массового спорта и спорта высших достижений, поэтому ведущее значение для теории и практики приобретают вопросы научного обеспечения, процесса совершенствования подготовки спортсменов с применением новых технологий и системно-структурного подхода. Значительный рост объема и интенсивности тренировочных нагрузок, приближающихся к границам биологических и социальных норм и выравнивание количественных показателей тренировки и уровня мастерства ведущих спортсменов, предопределяют необходимость разработки наиболее совершенных методов управления процессом спортивного совершенствования за счет оптимизации содержания процесса тренировки (В. А. Булкин, 1996; В.Н. Платонов, 2004).

Управление тренировочным процессом становится эффективным при наличии четко организованного комплексного контроля за изменением функционального состояния организма спортсмена. Этот контроль должен нести объективную и существенную информацию о состоянии здоровья, функциональном состоянии центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата. Для того, чтобы выполнить свою функцию, контроль должен быть быстродействующим (В.Н. Шамардин, 2003; Л.П. Матвеев, 2002, В.Н. Платонов, 2005). Одной из основных проблем спортивной подготовки является дифференциация физических нагрузок в соответствии с адаптивными возможностями организма (Э.Г. Булич, И.В. Муравов, 2003; В.Г. Шилько, 2003; О.Л. Терещева, 2004 и др.). Следует отметить, что как гиподинамия, так и большие объёмы тренировочной нагрузки приводят к напряжению адаптационных процессов и ухудшению здоровья спортсменов. Чтобы не допустить срыва адаптации, необходимо ориентироваться на индивидуальные особенности спортсмена при выборе физической нагрузки. (В.К. Бальсевич, 2000, 2002; Л.И. Лубышева 1993, 2002). В.В. Зайцева (1995) подчеркивает, что нет четких критериев оценки индивидуального адаптивного состояния и сложившийся методологический подход, опирающийся на среднестатистическую норму, становится тормозом на пути научного познания, что подтверждает необходимость поиска новых подходов по вопросам оптимизации физической нагрузки для спортсменов. Между тем, данная проблема до сих пор является предметом дискуссий. В то же время спортивная тренировка - это многолетняя адаптация к спортивной деятельности. Существует множество подходов исследования адаптивных приспособительных функций организма к тренировочным нагрузкам (А.И. Завьялов, 1997; А. П. Исаев, 1993; Л.Г. Харитонова, 1995), но в имеющихся исследованиях нет единого методологического подхода к понятию оптимизации физических нагрузок на основе индивидуальной адаптации организма спортсменов. Снижение адаптивных возможностей у спортсменов, при больших физических нагрузках неадекватных функциональному состоянию организма, вызывает снижение двигательных возможностей. При этом важно нормирование двигательной ак-

тивноети спортсмена с учётом его индивидуальных функциональных возможностей.

Кроме того, анализ теоретических исследований выявил существующие противоречия, которые требуют научного осмысления:

- между необходимостью оптимизации тренировочной нагрузки и

отсутствием стратегии в управлении тренировочными нагрузками, что не

способствует сохранению здоровья спортсменов;

- между необходимостью индивидуальной диагностики функционального состояния и отсутствием в имеющихся автоматизированных системах расчетных критериев, позволяющих проводить эту диагностику.

Существующие диагностические автоматизированные системы направлены на выявление заболеваний разной этиологии и прогнозирование течения заболеваний, а не на определение критериев функционального состояния организма.

Из всего вышесказанного очевидно, что поиск наиболее инновационных подходов к оптимизации физической нагрузки на основе индивидуальной диагностики адаптивного состояния спортсменов весьма актуален.

Объект исследования - учебно-тренировочный процесс спортсменов различной квалификации, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики.

Предмет исследования - система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики в годичном цикле.

Гипотеза - применение системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, включающей в себя комплексный и научно-обоснованный экспресс-анализ данных о функциональном состоянии центральной нервной системы (ЦНС) и нервно-мышечного аппарата (НМА), модельные характеристики изменения функционального состояния в зависимости от тренировочной нагрузки и на их основе проведение коррекции тренировочного процесса позволят значительно улучшить специальную физическую подготовленность и спортивный результат в скоростно-силовых видах легкой атлетики если будет:

- обоснована система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики на основе ЦНС и НМА;

- разработана комплексная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяющая оценивать это функциональное состояние в реальном масштабе времени;

- исследована зависимость изменения функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов от выполненных тренировочных и соревновательных нагрузок в течение годичного цикла;

- применена в учебно-тренировочном процессе система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, основанная на

взаимосвязи функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и выполненной тренировочной нагрузкой в годичном цикле;

- проверена эффективность системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам.

Целью исследования явилось создание системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики.

Задачи исследования:

1. Обосновать систему индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики на основе центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата.

2. Разработать комплексную систему методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяющей оценивать это функциональное состояние в реальном масштабе времени.

3. Исследовать зависимость изменения функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов от выполненных тренировочных и соревновательных нагрузок в течение годичного цикла.

4. Разработать систему индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, основанную на взаимосвязи функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и выполненной тренировочной нагрузки в годичном цикле.

5. Экспериментально проверить эффективность управления тренировочным на основе системы индивидуальной адаптации спортсменов к тренировочным нагрузкам в годичном цикле.

Методологическую основу исследования составили: общенаучные положения о деятельностном, компетентностном, личностно-ориентированном подходах, разработанные в науке; философские положения о всеобщей связи и взаимообусловленности явлений и процессов окружающего мира; принцип системности; идеи о всеобщей взаимосвязи и развитии явлений объективной действительности, о единстве развития личности и деятельности, взаимосвязи теории и практики, непрерывности процесса образования.

Теоретическую основу исследования составили:

исследования психофизиологической адаптации человека (Н. А. Агаджа-нян, Ф. 3. Меерсон, В. П. Казначеев, В. J1. Марищук, В. Д. Небылицын, Н. Н. Данилова, Ф. Б. Березин, В. И. Медведев, Е. П. Ильин, С. В. Иванов);

труды обращенные к проблемам психологии личности (Б. Г. Ананьев, А. М. Богданов, Е. П. Ильин, А. Н. Леонтьев, В. Н. Мясищев, С. Л. Рубинштейн, В. А. Бодров);

исследования, связанные с количественной оценкой адаптивных возможностей человека (Б.М. Владимирский, Л. X . Гаркави, Э. М. Казин, Г. А. Кураев, О. Г. Сорокин, Н. М. Моисеев, Burnett А);

теории функциональных систем (П. К. Анохин, Г. А. Югай, К. В. Судаков, А. Г. Щедрина);

научные работы, в которых исследуются системы физического воспитания и спортивной тренировки (Г. Г. Наталова, В. К. Бальсевич, JI. И. Лубышева,

B. Ф. Костюченко, С. И. Филимонова, Г. Н. Пономарев, Ю.Ф. Курамшин, И. Н. Солопов, А. И. Шамардин, И. Ж. Булгаков, Ю. В. Верхошанский, С. М. Гордон, Р. М. Кадыров, JI. П. Матвеев, В.А. Солодянников);

научные работы, рассматривающие проектирование и моделирование педагогических и компьютерных технологий в оздоровительной физической культуре и спортивной тренировке (Э. Г. Булич, С. И. Петухов, В. В. Пономарев, П. В. Бундзен, В. В. Зайцев, В. В. Кудрявцев, В. Д. Сонькин, Ю. П. Журавлев, Б. Н. Шустин, А. С. Чернышев, А. Г. Щуров, Я. Ф. Ноженков, N. Balague,

C. Torrents, Н. М. Яровой).

Методы исследования:

Для решения поставленных задач использовались следующие методы: анализ научно-методической и специальной литературы; опрос и анкетирование; педагогические наблюдения, экспертная оценка, самооценка; тестирование функционального состояния и специальной подготовленности; программирование и моделирование тренировочного процесса; педагогический эксперимент; методы математической статистики и анализа.

Организация исследования:

Исследования проводились в 5 этапов.

1 этап (1992-1994) - аналитический. Изучалось состояние исследуемой проблемы в отечественных и зарубежных источниках. Осуществлялся подбор и апробация методов исследования в соответствии с гипотезой и задачами, разрабатывались алгоритмы для программ обработки данных. Обобщался опыт подготовки легкоатлетов в скоростно-силовых видам спорта. Были намечены и разработаны теоретические предпосылки исследования.

2 этап (1994-1998) - поисковый. В первой части этапа разрабатывались модели и экспресс - технологии, направленные на оценку функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и тренировочных нагрузок в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Анализировались выступления спортсменов на российских, всесоюзных и мировых чемпионатах. Определялись методология и теоретические основы исследования.

Во второй части этапа проводились исследования направленные на определение зависимости изменения функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов от тренировочных нагрузок. Были определены методики и контингент спортсменов, на которых проводились исследования.

НаЗ этапе (1998 -2000) разрабатывалась система индивидуальной адаптации ЦНС и НМА спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики.

4 этап (2002- 2004)- экспериментальная проверка эффективности системы индивидуальной адаптации ЦНС и НМА спортсменов к тренировочным нагрузкам.

5 этап (2005-2008) - внедрение материалов и результатов диссертации в практику. Сформулированы основные выводы и рекомендации по теме диссертационной работы, которые были широко обсуждены среди научных работников и тренеров. Завершено оформление диссертации.

Экспериментальная база исследований.

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, лаборатория «Биокибернетики и адаптации человека», Российский Государственный Педагогический Университет им. А.И. Герцена, кафедра теории и методики физической культуры.

Санкт-Петербургский государственный университет им. М.И. Ломоносова, кафедра охраны труда. Санкт-Петербургская школа высшего спортивного мастерства по легкой атлетике. Санкт-Петербургская академия легкой атлетики.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, основана на взаимосвязи функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и выполненной тренировочной нагрузки в годичном цикле и на необходимости нормирования двигательной активности спортсмена с учётом их индивидуальных функциональных возможностей.

2. Комплексная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяющая оценивать это функциональное состояние в реальном масштабе времени включает в себя: телеметрическую систему для съема и передачи информации о функциональном состоянии организма спортсмена; аппаратурно-программный комплекс для оценки полученных данных и выдачу результатов.

3. Модельные характеристики (нормограммы) функционального состояния организма спортсменов в зависимости от выполненной тренировочной нагрузки, позволяют нормировать двигательную активность спортсмена с учётом его индивидуальных функциональных возможностей.

4. Применение системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам позволит повысить специальную физическую подготовленность и спортивный результат в скоростно-силовых видах легкой атлетики.

Научная новизна выполненного исследования состоит в том, что:

- охарактеризована система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики,

- обосновано влияние дифференцированных, индивидуальных тренировочных нагрузок на динамику функционального состояния организма и специальную подготовленность спортсменов;

- разработана комплексная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяющая проводить тестирование спортсменов и оценку результатов тестирования в реальном масштабе времени;

- детально исследованы зависимости между выполненной тренировочной нагрузкой в различные периоды тренировок и изменением функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов;

- определены основные показатели, характеризующие функциональное состояние НМА спортсменов в зависимости от квалификации спортсменов;

- определены рабочие и коррекцнонные зоны (нормограммы) тренировочной нагрузки для спортсменов разной квалификации.

Теоретическое значение результатов исследования состоит в том, что они обогащают теорию и методику спортивной тренировки современными знаниями:

- о взаимосвязи тренировочной нагрузки и изменением функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов;

- об оптимальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам на основе индивидуальных нормограмм;

- об инновационных технологиях (селективная электромиография, оценка сенсомоторных реакций, оценка микроколебаний конечностей), примененных в процессе исследований.

Практическая значимость исследования.

Разработана и внедрена принципиально новая система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам основанная на экспресс информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики, с помощью которой максимально реализуются дидактический принцип доступности и индивидуального подхода в учебно-тренировочном процессе.

Внедрена система автоматизированного мониторинга для оценки функционального состояния ЦНС и НМА и специальной подготовленности спортсменов в течение различных периодов.

Предложенная система управления подготовкой легкоатлетов может быть включена в новые исследовательские проекты.

Проведенные исследования представляют практический интерес для тренеров и спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта.

Результаты исследований внедрены в учебно-тренировочный процесс членов сборных команд С-Петербурга, специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта.

Результаты исследования легли в основу разработки методик диагностики и программ для создания автоматизированных систем диагностики. Они используются в различных учебных заведениях, физкультурно-оздоровительных центрах, в федерациях по различным видам спорта для диагностики и коррекции физических и психофизиологических состояний спортсменов разной квалификации.

Апробация работы: Основные положения диссертации изложены и обсуждены на международных научно-практических конференциях: Электроника и спорт. Таллин, 1988. На Всесоюзных и Всероссийских научно-практических конференциях: Ростов-на-Дону 1989, 1999, 2004, 2006; Санкт-Петербург 19882010; Архангельск. 2004; Тамбов 2007; Ижевск, 1990, Пермь 1989, Краснодар

1996. Аппаратурные системы диагностики функционального состояния демонстрировались на выставках и конференциях: Минск 1991; Москва 1996, 1998; С-Петербург 1996,1998,2004.

Сведения о внедрении:

Результаты исследования внедрены в практику учебно-тренировочного процесса сборных команд ГУАП по легкой атлетике; в подготовку сборной команды С-Петербурга по легкой атлетике; в подготовку команды ВМФ С-Петербурга по водному поло и мини водному поло; сборной команды С-Петербурга по настольному теннису.

Эффективность практических результатов подтверждена 8 актами внедрения. Материалы диссертации используются в лекционных курсах «Теория и методика физической культуры», читаемых в ГУАПе на факультете повышения квалификации, тренерских семинарах. Практические результаты исследования легли в основу разработки методов диагностики, программ для создания автоматизированных систем диагностики. Они широко используются в различных учебных заведениях, физкультурно-оздоровительных центрах, в федерациях по различным видам спорта для диагностики физических и психофизиологических состояний спортсменов различной квалификации.

Личный вклад соискателя состоит в теоретической разработке основных идей и концептуально-методологических положений по исследуемой проблеме, в разработке технических заданий для проектирования диагностического комплекса, включающего тестирующие системы, изготовление которых осуществлено сотрудниками лаборатории «Биокибернетики и адаптации человека» в ГУАПе. Автор является экспертом и разработчиком автоматизированных систем, непосредственным руководителем и исполнителем экспериментальной части исследования, осуществлял систематизацию и обобщение материала, разрабатывал планы научного обеспечения сборных команд С-Петербурга и планы подготовки спортсменов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка использованных литературных источников, включающего 382 отечественных и 53 зарубежных, 9 приложений, 8 актов внедрения исследований. Диссертация содержит 41 таблицу и 34 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной проблемы исследования; определяются цель, объект, предмет, формулируется гипотеза и задачи исследования; раскрыты его организация и этапы, показывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе - «Оптимизация тренировочного процесса на основе оцсики индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам» проведен анализ современного состояния методов управления трени-

ровочным процессом в скоростно-силовых видах спорта. Выявлены основные критерии, определяющие функциональное состояние организма спортсменов и влияние на них тренировочных нагрузок в различные периоды, применяемые основные методы управления тренировочным процессом, методы адаптации спортсменов к тренировочным нагрузкам, методики для оценки функционального состояния и специальной подготовленности спортсменов, проблемы, существующие в управлении учебно-тренировочным процессом спортсменов разной квалификации. Исходя из задач первого этапа, анализируя мнения разных исследователей по изучаемой проблеме видно, что вопросы оптимизации управления тренировочным процессом на основе индивидуальной адаптации организма спортсменов очень актуальны в настоящее время. Не смотря на то, что проблеме адаптации и методам оценки адаптивных состояний организма, изучению адаптации к мышечным нагрузкам организма спортсменов уделяется особое внимание, до настоящего времени данная тема является предметом дискуссий.

Вопросы оптимизации в управлении тренировочным процессом многие исследователи, Л.П. Матвеев (1997), В.Н. Платонов (2005), A.A. Новиков (1997), Г .С. Туманян (1997), Е.А. Ширковец (1995), рассматривают как одну из наиболее актуальных проблем теории и методики спортивной тренировки. Под оптимизацией тренировочной нагрузки мы понимаем эффективность системы управления, включающей постоянный управляемый объект и управляемые процессы.

Оптимальное построение спортивной тренировки в значительной мере должно базироваться на изучении динамики функциональных возможностей спортсменов в течение разных ее периодов, выявлении сильных и слабых сторон подготовленности каждого спортсмена, определении функционального состояния его ЦНС и НМА в зависимости от выполненной тренировочной нагрузки, прогнозировании будущих состояний организма спортсмена на основе изменения этой нагрузки и коррекции тренировочного процесса при сильном отклонении функционального состояния спортсмена от модельного.

Несмотря на то, что на сегодняшний день создаются модельные характеристики спортсменов и модели управления тренировочным процессом, многие вопросы этой проблемы слабо разработаны. Построение модельных характеристик, определяющих функциональные возможности спортсменов с учетом морфофункциональных и индивидуально - типологических особенностей каждого конкретного человека, в литературе почти не освящено, моделирование в спорте используется относительно недавно, многие аспекты его применения разработаны недостаточно.

Методам тестирования функционального состояния НМА в последнее время придается особое значение, но тестирование функционального состояния носит, как правило, эпизодический характер: не создана система тестирования, позволяющая в комплексе оценивать функциональное состояние ЦНС и НМА спортсменов, а обработка и анализ полученных данных производятся не в реальном масштабе времени, а спустя какое-то время, что, безусловно снижает возможность оптимизации тренировочных нагрузок. В связи с этим создание

комплекса методов, входящих в единую систему тестирования, с помощью которых можно объективно и быстро оценивать функционального состояние спортсменов, в настоящее время является чрезвычайно важной задачей. Существующие диагностические автоматизированные системы направлены на выявление заболеваний разной этиологии и прогнозирование течения заболеваний, а не на определение критериев функционального состояния организма спортсмена. Компьютерные технологии, для управления состоянием и тренировочными нагрузками в основном представлены автоматизированными системами, которые не используют программные комплексы для оценки функционального состояния организма, медико-биологическая информация носит описательный характер. Дозирование мышечной нагрузки в соответствии с адаптивными возможностями организма, позволит своевременно осуществлять коррекцию индивидуальных нагрузок, подбирать педагогические средства восстановления, используя здоровьесохраняющие технологии и мотивировать спортсмена к сознательной двигательной активности или высокому спортивному результату, повышая работоспособность организма, при этом, не нанося ущерб здоровью. Принцип индивидуализации ориентирует на возможно более полное соответствие ее содержания, методов, форм, величины и динамики нагрузки индивидуальным способностям спортсменов. При этом существенным компонентом управления является постоянная коррекция процесса подготовки спортсменов в зависимости от динамики их индивидуального состояния, которое определяется на основе объективной информации, полученной в ходе педагогического комплексного контроля. Исследованиями в различных видах спорта, Г.И. Барышев (1982), Ю.К. Демьяненко (1986), Е.А. Ширковец (1995) показано, что полученная информация о функциональных возможностях спортсмена и его адаптации к конкретным физическим нагрузкам имеет огромное практическое значение для оптимизации и дальнейшего управления тренировочным процессом. Дозирование мышечной нагрузки в соответствии с адаптивными возможностями организма, позволит своевременно осуществлять коррекцию индивидуальных нагрузок.

В ходе проведенных исследований были выявлены критерии, которые достаточно объективно и полно характеризовали функциональное состояние ЦНС и НМА спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики, это: степень активации центральной нервной системы (состояние центрального звена и периферического); состояние нервно-мышечного аппарата (показатель упругости мышц, взрывная мышечная сила и время включения мышц).

Из всего вышесказанного очевидно, что поиск наиболее инновационных подходов к оптимизации физической нагрузки на основе индивидуальной диагностики адаптивного состояния спортсменов весьма актуален. В спортивной педагогике разрабатывались лишь отдельные аспекты данной проблемы. Решение обозначенной проблемы внесет значительный вклад в развитие методологических подходов к оптимизации тренировочных нагрузок в системе физической культуры и спортивной тренировки, что является актуальным на современном этапе и имеет большое практическое значение. Проведенный анализ

исследований первого этапа показал необходимость создания комплексной системы мониторинга функционального состояния ЦНС и НМА на базе автоматизированной интегральной системы для диагностики и педагогического управления процессом адаптации.

Во второй главе - «Комплексная система методов исследования функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов» показана система диагностики и оценки функционального состояния организма и специальной физической подготовленности спортсменов, построенная на базе телеметрической системы и аппаратно-программного комплекса.

Показаны диагностические методы комплексного контроля (традиционные и инновационные, ранее не применявшиеся в спортивной практике), которые применялись исследователями для тестирования функционального состояния спортсменов.

В методы комплексного контроля функционального состояния спортсменов вошли:

- метод оценки микроколебаний конечностей (МКК);

- метод оценки сенсомоторных реакций (СМР);

- сейсмомиотонография;

- метод оценки взрывной мышечной силы;

- селективная электромиография;

- полифотохронометрия.

1. МКК применялся для определения функционального состояния ЦНС спортсменов, с регистрацией микротремера конечностей (Анишкина Н. М., Ан-тонец В. А., Ефимов А. П., 1993). Для регистрации применялся сейсмодатчик с измерительным комплексом.

2. СМР применялся для определения скорости психомоторной реакции на звуковые и световые сигналы. Показано, что общее время ответной реакции на подаваемый сигнал зависит от функционального состояния человека (утомление, заболевания), типа высшей нервной деятельности, уровня активного внимания. Время реакции на сигнал отражает как сенсорную возбудимость (рецеп-торный и центральный аппарат), так и функциональную подвижность (Дум-бай В. Н., 2004).

3. Метод сейсмомиотонографии был использован для оценки функционального состояния периферического звена нервно-мышечного аппарата спортсменов по показателю упругости мышц (F). За показатель упругости мы принимали частоту механических колебаний мышцы в результате дозированного удара по брюшку мышцы (Залесский М. 3., Бурханов А. И., 1981). Частота колебаний измерялась в герцах с помощью сейсмодатчика.

4. Метод оценки взрывной мышечной силы.

Взрывная сила мышц определялась с помощью тензометрирования. В качестве показателя взрывной силы использовался градиент силы, то есть скорость ее нарастания. Измерялась взрывная сила мышц в кг/с. С помощью стенда, установленного на тензометрической платформе определялась взрывная сила мышц разгибателей ноги и подошвенных сгибателей стопы в динамическом

режиме (Стеблецов Е. А., 1999). Спортсмен максимально быстро и максимально высоко выпрыгивал с тензоплатформы из положения полуприседа. Тестирование проводилось после каждого недельного микроцикла.

5. Селективная электромиография

Метод селективной электромиогафии (Башкин В. М., 1989) был применен для определения быстроты мышечного сокращения. Электромиограмма снималась с помощью плоских накожных электродов с икроножной мышцы и прямой мышцы бедра во время тренировочного процесса сразу после разминки. В качестве циклической нагрузки был выбран бег на 20 м с хода с максимально возможной скоростью. Интерференционная ЭМГ снималась с двух датчиков, закрепленных на исследуемых мышцах.

6. Метод полифотохронометрии использовался для определения специальной физической подготовленности спортсменов с помощью пяти тестов.

Единая автоматизированная система включала в себя телеметрическую систему для тестирования спортсменов и аппаратно-программный комплекс для обработки, полученных результатов, на основании которых проводилась педагогическая экспертная оценка и принимались управляющие решения. Обработка результатов, полученных при тестировании и создание базы данных на каждого обследуемого спортсмена, проводились по оригинальным программам, которые были разработаны в лаборатории «Биокибернетики и адаптации человека» в ГУАПе.

В третьей главе - «Исследование влияния тренировочной нагрузки на функциональное состояние ЦНС и НМА спортсменов» - были определены основные корреляционные зависимости между изменением функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и выполненной при этом тренировочной нагрузкой в различные периоды тренировок.

Для реализации поставленной задачи была разработана программа исследований с помощью методов комплексного контроля и педагогической экспертной оценки. В исследованиях приняли участие 29 спортсменов (1 разряд и kmc). В плановую тренировочную нагрузку входили: тренировочная нагрузка с отягощениями - Н (приседания с отягощениями, выпрыгивания с отягощениями, наклоны с отягощениями, силовые упражнения), число отталкиваний в прыжковых упражнениях П (скачки, многоскоки, выпрыгивания, прыжки с места и с разбега) и беговые упражнения выраженные в километрах -Б (короткий спринт, ускорения до 100 м, ускорения от 100 до 300 м).

Определение уровня функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов производилось в течение всего подготовительного и соревновательного периода по каждому недельному микроциклу. Полученные при тестировании результаты оценивались в соответствии с тренировочными нагрузками, предусмотренными планом.

Диагностика ЦНС осуществлялась с помощью двух методик:

1. оценки микроколебаний конечностей (МКК);

2. оценки сенсомоторных реакций (СМР).

1. Методом МКК оценивалось изменение амплитуды микро тремора конечностей при изменении состояния ЦНС. Все полученные значения амплитуд микроколебаний были разделены условно на семь градаций, от 0,3 мВ, что соответствовало выраженному утомлению спортсмена и до 7 мВ, что соответствует выраженному возбуждению (табл. 1) Эти семь интервалов в свою очередь и являлись нормограммой функционального состояния ЦНС спортсменов.

Таблица 1

Значения микроколебаний конечностей при разных функциональных состояниях ЦНС спортсменов

Степень изменения МКК Функциональное состояние ЦНС Диапазон МКК, мВ Среднее значение МКК,мВ

1 Сильное утомление 0,30-0,90 0,60

2 Умеренное утомление 0,90-1,40 1,15

3 Легкое утомление 1,40-2,00 1,70

4 : Нормальное состояние 2,00-3,10 2,55

5 Легкое возбуждение 3,10-4,10 3,60

6 Умеренное возбуждение 4,10-5,20 4,65

7 Сильное возбуждение 5,20 - 9,00 7,10

2. Методом СМР оценивалось время реакции спортсмена на световой и звуковой сигналы, которое зависело от функционального состояния ЦНС (Бернштейн Н.А., 1997).

Для оценки сенсомоторной реакции на свет и звук использовался диагностический комплекс «Физиолог-04». Все значения времени реакции были условно разбиты на шесть интервалов (табл.2) Начиная от сильного утомления -1 степень и заканчивая очень активным состоянием - 6 степень.

Таблица 2

Значения времени сенсомоторной реакции на звуковые и световые сигналы при различных функциональных состояниях ЦНС спортсменов

Степень изменения реакции Функциональное состояние ЦНС Реакция на звук (мс) Реакция на свет (мс)

1 Сильное утомление 450-500 400-450

2 Умеренное утомление 400-450 350-400

3 Легкое утомление 350-400 250-350

4 Нормальное состояние 250-350 170-250

5 Активное состояние 180-250 130-170

6 Очень активное состояние 130-180 100-130

Диагностика НМА осуществлялась с помощью трех методик:

1. селективной электромиографии (определение быстроты мышечного сокращения), (рис.1);

2. сейсмомиотонографии (определение показателя упругости мышц), (рис.2);

3. тензометрирования (определение взрывной мышечной силы), (рис.3).

Зависимость времени включения мышцы от состояния минимального

расслабления до максимальной активности было получено путем усреднения значения Т по всем тренировкам микроцикла, приведено на рис. 1.

Вертикальные столбики на диаграмме означают суммарную нагрузку для всех упражнений с отягощениями за недельный тренировочный микроцикл. В упражнения с отягощениями входили: приседание, выпрыгивания, силовые упражнения. Нагрузка изменялась от 2,5 до 22,0 т. за недельный микроцикл. Кривая 1 на рис. 1 показывает усредненное значение времени включения икроножной мышцы в течение тренировочного периода. Т для икроножной мышцы изменялось от 105 до 165 мс. Кривая 2 на рис. 1 показывает усредненное значение времени включения прямой мышцы бедра. Т здесь изменялось от 170 до 210 мс.

20

15

10

5

2 1

Т, мс

• 250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 1 4 15 16 1 7 18 1 9 20 21 22 23 24 недельные микроциклы

Рис.1 Изменение Т икроножной мышцы (1) и прямой мышцы бедра (2) по недельным микроциклам в осенне зимнем тренировочном периоде в зависимости

от Н.

ОФП - общефизическая подготовка 1 - 4 недели, СФП - специальная физическая подготовка 5-12 недели, ТП - техническая подготовка 13-16 недели, СП - соревновательная подготовка 17-24 недели.

Изменение упругости трех мышц в течение тренировочного периода показано на рис. 2. Кривые 1 - 3 получены путем усреднения данных, по всем обследуемым спортсменам. В цикле ОФП 1-я - 4-я недели упругость мышц изменялась, от 33,0 до 34,3 Гц. В цикле СФП 5-я - 12-я недели упругость изменялась от 34,3 до 37,4 Гц. В цикле ТП 13-я - 16-я недели упругость изменялась от 35,5 до 35,0 Гц. В цикл СП 17-я - 24-я недели упругость мышц изменялась от 15 0 до 32,0 Гц.

Изменение взрывной мышечной силы в течение тренировочного периода показано на рис. 3.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151617 1819 20 21 22 23 24

недельные микроциклы

Рис. 2 Изменение Р икроножной мышцы (1), прямой (2) и двуглавой мышцы бедра (3), по недельным микроциклам в тренировочном периоде в зависимости

от Н

Н, т

J, кг/с

■ ■ 700

800

600

500

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12131415161718192021222324

недельные микроциклы

Рис. 3 Динамика взрывной силы мышц J в зависимости от нагрузки с отягощениями Н по недельным микроциклам

Кривая на рис. 3 показывает усредненное значение J всех испытуемых в течение тренировочного периода. Взрывная мышечная сила изменялась от 580 до 810 кг/с.

В процессе исследований были определены корреляционные зависимости между параметрами (показатель упругости мышц, время включения мышц, суммарная взрывная мышечной сила) определяющими функциональное состояние НМА спортсменов и выполненной тренировочной нагрузкой. Были получены средние суммарные коэффициенты корреляции между исследуемыми параметрами и тренировочной нагрузкой: упражнениями с отягощениями, где

гн= 0,802 при Р < 0,01; прыжковыми упражнениями, где гп = 0,773 при Р <

0,01; беговыми упражнениями =0,725 при 0,01 > Р < 0,05.

Полученные корреляционные зависимости явились основой для разработки модельных характеристик изменения функционального состояния организма спортсменов в зависимости от выполненной тренировочной нагрузки в различные периоды.

В четвертой главе - «Разработка системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам» - было показано создание системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Основу системы составили разработанные модельные характеристики индивидуального адаптивного состояния спортсменов. В исследованиях приняло участие 42

спортсмена разной квалификации. Все испытуемые были разделены условно на три группы: 1-я группа мастера спорта; 2-я кандидаты в мастера и спортсмены 1-го разряда; 3-я спортсмены 2-го и 3-го разрядов.

В процессе исследований были уточнены корреляционные зависимости между параметрами определяющими функциональное состояние НМА спортсменов и тренировочной нагрузкой (упражнения с отягощениями - Н, количество отталкиваний в прыжковых упражнениях - П, беговые упражнения - Б, (табл. 3).

В табл. 3 приведены суммарные коэффициенты корреляции зависимости времени включения Т прямой мышцы бедра и икроножной мышцы, в зависимости от тренировочной нагрузки с отягощениями; взрывной силы мышц .1 разгибателей ноги и подошвенных сгибателей стопы в зависимости от нагрузки с отягощениями; показателя упругости Р прямой мышцы бедра и икроножной мышцы, в зависимости от нагрузки с отягощениями по трем группам спортсменов.

Весь тренировочный период был разбит на три мезо - цикла: 1 и 2 месяцы это специальная физическая подготовка; 3-й месяц-техническая подготовка: 4-й и 5-й месяцы - соревновательная подготовка.

Все коэффициенты имеют достоверный характер при (0,01 < Р < 0,05). Наибольшие коэффициенты корреляции наблюдаются у спортсменов 1-группы, а наименьшие у спортсменов 3-й группы.

Таблица 3

Корреляционная суммарная зависимость Т, I и Р от нагрузки с отягощениями в весенне-летнем тренировочном периоде

Номер Месяц Коэфс шциенты корреляции

группы

гт -О ГР

1 0,740 0,715 0,756

1 2 0,749 0,729 0,744

3 0,765 0,768 0,727

4 0,792 0,790 0,731

5 0,815 0,811 0,723

1 0,760 0,698 0,742

2 0,763 0,680 0,733

2 3 0,773 0,733 0,716

4 0,784 0,744 0,721

5 0,796 0,780 0,725

1 0,718 0,678 0,723

2 0,733 0,693 0,714

3 3 0,741 0,722 0,719

4 0,752 0,742 0,698

5 0,765 0,754 0,695

Аналогично были определены корреляционные зависимости Т, I и Р от прыжковых упражнений и беговых упражнений.

На основе анализа корреляционных зависимостей была определена процентная значимость основных параметров (Т, ) и Р), в зависимости от изменения квалификации спортсменов (рис. 4).

34% 33% 31%

1 группа 2 группа 3 группа

Рис. 4 Процентное соотношение значимости основных показателей функционального состояния НМА спортсменов разной квалификации и нагрузки с отягощениями

Примечание: 1 - время включения мышц;

2 - суммарная взрывная сила мышц;

3 - показатель упругости мышц.

Как видно из диаграмм (рис.4) у спортсменов более высокой квалификации, на первом месте по значимости, стоит время включения мышц и составляет 39%. На втором месте находится суммарная взрывная сила, значение которой составляет 34%, а на третьем месте находится показатель упругости мышц и составляет 27 %.. Аналогично была определена процентная значимость 'Г, 1 и Р в прыжковых упражнениях и беговых упражнениях в зависимости от изменения квалификации спортсменов.

На основе полученных корреляционных зависимостей и процентной значимости функциональных параметров, с помощью оригинальной компьютерной программы были построены рабочие и коррекционных зоны тренировочной нагрузки (Н, П и Б) в зависимости от изменения функционального состояния НМА спортсменов разной квалификации (рис. 5-7). На рис.5 показаны рабочие и коррекционные зоны тренировочной нагрузки с отягощениями в зависимости от времени включения икроножной мышцы и прямой мышцы бедра.

Зона

положительной коооекции

3-я группа

2-я группа

1-я группа

3-я группа

2-я группа 1 -я группа

Зона

отрицательной коррекции

Рис. 5 Рабочие и коррекционные зоны нагрузки с отягощениями в зависимости от времени включения икроножной мышцы (рабочая зона 1) и прямой мышцы бедра (рабочая зона 2)

По горизонтальной оси отмечена нагрузка с отягощением в тоннах (от О до 26 т), а по вертикальной оси время включения мышц в мс (от 0 до 300 мс). В середине модели расположены три рабочие зоны времени включения Т икроножной мышцы (интегральная площадь 1) и три рабочие зоны Т прямой мышцы бедра (интегральная площадь 2). При попадании параметра Т в рабочую зону коррекция тренировочной нагрузки не производится. Выше рабочей зоны находится зона отрицательной коррекции (уменьшение нагрузки), а ниже - зона положительной коррекции (увеличение нагрузки).

Если значение параметра Т не попадает в рабочую зону для данной группы спортсменов, то определяется величина коррекции тренировочной нагрузки.

На рис. 6 показаны рабочие и коррекционные зоны тренировочной нагрузки с отягощениями в зависимости от суммарной взрывной силы мышц 1 По горизонтальной оси отмечена нагрузка с отягощением в тоннах (от 0 до 26 т), а по вертикальной оси взрывная сила мышц в кг/с (от 300 до 1000 кг/с).

В середине модели расположены три рабочие зоны 1 для трех групп спортсменов. При попадании функционального параметра в рабочую зону коррекция не производится. Если же функциональный параметр не попадает в рабочую зону, то величина положительной или отрицательной коррекции определяется по тому насколько выше или ниже находится значение этого параметра по отношению к рабочей зоне.

600

700

300

900

Зона

положительной коррекции

500

коррекции

400

I -я группа

2-я группа

3-я группа

300

6

11

16

21

Н,т

Рис. 6 Рабочие и коррекционные зоны нагрузки с отягощениями в зависимости от суммарной взрывной мышечной силы

На рис. 7 показаны рабочие и коррекционные зоны нагрузки с отягощениями в зависимости от показателя упругости мышц Р. По горизонтальной оси отмечена нагрузка с отягощением в тоннах (от 0 до 26 т), а по вертикальной оси показатель упругости в Гц (от 29 до 41 Гц).

В середине модели расположены три рабочие зоны Р для трех групп спортсменов. Выше рабочей зоны находится зона отрицательной коррекции, ниже - зона положительной коррекции. Значение коррекции определяется с учетом коэффициента значимости для показателя упругости Р.

Р,Гц

Рис. 7 Рабочие и коррекционные зоны нагрузки с отягощениями в зависимости от показателя упругости мышц

Величину коррекции тренировочной нагрузки определяет компьютерная программа по результатам тестирования НМЛ, с учетом функционального состояния ЦНС спортсмена. Окончательное решение на корректировку тренировочной нагрузки принимает тренер.

В главе пять - «Экспериментальное подтверждение эффективности системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам» - показано проведение педагогического эксперимента для подтверждения эффективности выдвинутой гипотезы.

Педагогический эксперимент проводился во время учебно-тренировочных занятий прыгунов в длину и спринтеров членов сборных команд ГУАПа и Санкт-Петербурга по легкой атлетике. Всего в эксперименте приняло участие 32 спортсмена. Все испытуемые были условно разделены на четыре относительно однородные группы: по восемь человек в двух контрольных и двух экспериментальных группах. В этой серии исследований были использованы методы комплексного контроля и педагогической экспертной оценки. Оценка функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и коррекция тренировочного процесса производилась в течение всего педагогического эксперимента в экспериментальных группах.

В экспериментальных группах проводилась срочная и перспективная коррекция тренировочных нагрузок. Срочная коррекция проводилась по результатам тестирования одного тренировочного занятия, а перспективная коррекция по результатам тестирования недельных микроциклов.

В^ основном проводилась срочная отрицательная коррекция, величина которой составляла 50 % от плановой нагрузки с отягощениями, 50 % от числа отталкиваний в прыжковых упражнениях и 50 % в беговых упражнениях, если значение функционального параметра превышало над рабочей зоной 10 %. Если это превышение составляло более 10 %, то данная нагрузка уменьшалась на 75 % или даже исключалась из тренировочного плана. При этом обязательно учитывалось состояние ЦНС спортсмена. Если проводилась срочная отрицательная коррекция, то утомленное состояние ЦНС увеличивало значение коррекции: легкое утомление на 5 процентов, а сильное утомление на 10 процентов. В случае нормального состояния или активного состояния спортсмена коррекция тренировочной нагрузки производилась только по результатам тестирования НМА.

В качестве восстановительных мероприятий применялись в тренировочном периоде: баня, массаж, отдых.

Положительная срочная коррекция тренировочной нагрузки производилась реже и при совпадении следующих условий: тестируемый функциональный параметр попадал в зону положительной коррекции и превышал эту зону на 10 и более процентов и при условии нормального, активного или очень активного состояния ЦНС.

В табл. 4 показано количество срочных коррекций тренировочной нагрузки с отягощениями в течение всего периода исследований в зависимости от функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов.

Таблица 4

Срочная коррекция упражнений с отягощениями Н в зависимости от функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов экспериментальной группы в течение исследуемого тренировочного периода

ОФП СФП тп СП Всего

№

коррекции

спорте

мена Число коррекций

(-) (-) (-) (-) (+) (-)

1 - 1 - 3 - 2 2 8

2 - 1 - 3 - 2 _ 2 8

3 - 1 - 2 ■у 1 _ 6

4 - I - 4 - 2 _ 1 _ 8

5 - 2 - 3 - 2 1 1 1 7

6 - 1 1 - 1 2 2 2 5

7 - 1 - 2 1 1 3 1 7

8 - 2 1 3 [ - _ I 2 б

Итого коррекций за период 6 55

Знак (-) означает отрицательную коррекцию, а знак (+) положительную коррекцию. Как мы видим в табл. 4 преобладает отрицательная срочная коррекция. Общее число отрицательных срочных коррекций составило 55, а положительных коррекций 6. Больше всего срочных коррекций проводилось у

спортсмена 1, 2 и 4, а наименьшее количество коррекций проводилось у спортсменов 6 и 8.

Число срочных отрицательных коррекций, среди которых тренировочная нагрузка уменьшалась до 50 %, составило 80 % от всего числа коррекций, а в 20 % случаев тренировочная нагрузка заменялась восстановительными мероприятиями. Наибольшее число срочных отрицательных коррекций было проведено в цикле СФП - 20 коррекций, где тренировочная нагрузка была максимальной. Наименьшее число срочных отрицательных коррекций было проведено в цикле ОФП - 10 коррекций. У всех спортсменов проводилась отрицательная коррекция. Положительная коррекция проводилась только у спортсменов № 5, 6, 7 и 8.

Пример срочной отрицательной коррекции тренировочной нагрузки для спортсмена № 8 приведены в табл. 5. Здесь можно видеть, что коррекция производилась по всем видам упражнений в соответствии с их численными значениями. В табл. 5 представлены значения упражнений с отягощениями, число отталкиваний в прыжковых упражнениях и беговые упражнения за микроцикл СФП, в котором эти значения были максимальными за весь период педагогического эксперимента.

Таблица 5

Срочная отрицательная коррекция тренировочной нагрузки спортсмена № 8

№ п/ п Вид упражнений Тренировочная нагрузка

По плану Коэф. (Р) значимости Значение коррекции После коррекции

1 Прыжки с коротк. разбега (раз) 6 0,35 3 5

2 Спринтерский бег до 100 м (в км) 0,5 0,30 0,25 0,43

3 Спринтерский бег до 200 м (в км) 1,0 0,30 0,5 0,85

4 Скачки (раз) 40 0,35 20 33

5 Многоскоки (раз) 80 0,35 40 66

6 Выпрыгивания с отягощениями (т) 1,0 0,33 0,5 0,84

7 Приседания с отягощениями (т) 2,4 0,33 1,2 2,0

8 Силовые упражнения (т) 1,0 0,33 0,5 0,84

Здесь же приведены значения коррекции тренировочной нагрузки по показателю упругости мышц Б на 50 % от общего ее объема. Если проводилась отрицательная коррекция следовательно общий объем нагрузки по всем видам упражнений был уменьшен в 2 раза, с учетом коэффициента значимости для данной квалификации спортсменов. Для нагрузки с отягощениями значимость

составила (Т=0,35, ^0,32, Р=0,33), для числа отталкиваний в прыжковых упражнениях значимость составила (Т=0,34, >0,31, Р=0,35), для беговых упражнений значимость (Т=0,38; >0,32; Р=0,30).

Перспективная коррекция тренировочной нагрузки проводилась на основе полученных рабочих и коррекционных зон для каждого функционального параметра в зависимости от суммарных значений нагрузки с отягощениями, числа отталкиваний в прыжковых упражнениях и беговых упражнений за недельный микроцикл. Преобладала перспективная отрицательная коррекция. Отрицательная коррекция проводилась, если значение исследуемого суммарного параметра смещалось из рабочей зоны более, чем на 10 % в зону отрицательной коррекции за недельный микроцикл. При перспективной отрицательной коррекции вносились поправки в тренировочную нагрузку последующих недельных микроциклов по каждому функциональному параметру на 10 % при условии хорошего состояния ЦНС спортсмена и не менее, чем на 30 процентов, если было утомление ЦНС.

В табл. 6 показано число перспективных коррекций тренировочной нагрузки с отягощениями. Общее число отрицательных коррекций в экспериментальной группе составило - 32, а положительных -14.

Таблица 6

Перспективные коррекции упражнений с отягощениями в зависимости от функционального состояния НМА спортсменов экспериментальной группы в течение исследуемого тренировочного периода

ОФП СФП ТП СП Всего

№ коррекций

спорт

смена Число коррекций

(+) (-) (-) (-) (+) м (-)

1 - 1 - 2 - 1 4

2 - 1 - 3 - 1 - . 5

3 - 2 1 1 1 - _ 2 5

4 2 1 1 2 - 1 - 1 3 5

5 1 - - - 1 1 - _ 3 1

6 2 1 1 - - 1 - 4 2

7 - 2 - 2 1 1 1 - 2 6

8 - 1 - 1 - 1 - 1 - 4

Итого коррекций за период 14 32

Из таблицы 6 видно, что для 1, 2 и 8 спортсменов проводилась только отрицательная коррекция, для остальных и отрицательная и положительная коррекция. Максимальное число коррекций пришлось на мезо цикл СФП, на этот же мезо цикл приходится максимальная тренировочная нагрузка с отягощениями за недельный микроцикл. При проведении перспективной коррекции тренировочной нагрузки с отягощениями отдельно учитывалась нагрузка от приседа-

ний с отягощениями, выпрыгиваний с отягощениями и силовых упражнений. Численное значение общей коррекции определялось с учетом рабочих и кор-рекционных зон, и было пропорционально каждой из составляющих тренировочной нагрузки с отягощениями (приседания, выпрыгивания, силовые упражнения).

Данные перспективной положительной коррекции тренировочной нагрузки для спортсмена № 3 приведены в табл. 7. Здесь можно видеть, коррекция производилась по всем видам упражнений в соответствии с их численными значениями. В табл. 7 представлены значения упражнений с отягощениями, число отталкиваний в прыжковых упражнениях и беговые упражнения за микроцикл СФП, в котором эти значения были максимальными за весь период педагогического эксперимента. Здесь приведены значения коррекции тренировочной нагрузки на 10 % от общего ее объема. Общий объем нагрузки по всем видам упражнений был увеличен на 10 % с учетом коэффициента значимости функционального параметра по которому проводилось тестирование для данной квалификации спортсменов.

Таблица 7

Перспективная положительная коррекция тренировочной нагрузки за микроцикл на 10 процентов для спортсмена № 3

№ п/п Вид упражнений Тренировочная нагрузка

По плану Коэф. ОР) значимости Значение коррекции После коррекции

1 Прыжки со среднего разбега 10 0,35 1 И

2 Прыжки с короткого разбега (раз) 20 0,35 2 21

3 Спринтерский бег до 100 м (в км) 2,0 0,30 0,2 2,06

4 Спринтерский бег до 200 м (в км) 4,0 0,30 0,4 4,12

5 Скачки (раз) 200 0,35 20 207

6 Многоскоки (раз) 500 0,35 50 518

7 Выпрыгивания с отягощениями (т) 4 0,33 0,4 4,13

8 Приседания с отягощениями (т) 10 0,33 1 10,33

9 Силовые упражнения (т) 2,0 0,33 0,2 2,07

Основными критериями оценки эффективности разработанной методики коррекции тренировочных нагрузок на основе экспресс-анализа срочной информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов были оценка

уровня специальной физической подготовленности и контрольные личные результаты в конце педагогического эксперимента в экспериментальных и контрольных группах.

Тестирование специальной физической подготовленности проводилось по пяти тестам: бег на 40 метров, прыжок с места в длину, тройной прыжок с места, пятерной прыжок с шести беговых шагов, пять быстрых вставаний с отягощением 50 кг. В табл. 8 приведены результаты тестирования до педагогического эксперимента и после него.

Таблица 8

Результаты тестирования специальной физической подготовленности прыгунов в длину контрольной и экспериментальной групп до педагогического эксперимента и после него

Тесты Бег на 40 м(с) Пятерной прыжок (м) Прыжок с места(м) Тройной с места (м) 5 вст. с 50 кг. (с)

Контрольная группа. ДО после ДО после До пос ле до пос ле ДО пос ле

1 5,8 5,8 15,20 15,35 2,65 2,70 7,50 7,55 7,0 7,1

2 5,9 5,8 14,85 14,90 2,70 2,74 7,75 7,80 7,2 7,1

3 6,0 5,9 14,76 14,84 2,75 2,82 7,90 7,95 7,4 7,4

4 5,8 5,7 15,08 15,20 2,72 2,70 7,35 7,44 7,3 7,3

5 5,9 5,9 15,40 15,48 2,65 2,67 7,85 7,80 7,4 7,3

6 5,6 5,6 14,90 15,10 2,80 2,84 8,10 8,05 7,2 7,1

7 5,9 5,7 14,88 15,05 2,75 2,78 7,50 7,55 7,5 7,3

8 5,8 5,7 15,30 15,35 2,66 2,60 7,60 7,64 7,3 7,2

Экпери-мент. группа

1 5,8 5,7 15,30 15,60 2,60 2,75 7,55 7,80 7,0 6,7

2 5,8 5,6 15,10 15,46 2,70 2,85 7,85 8,20 7,2 7,0

3 5,9 5,6 15,35 15,70 2,86 3,05 8,15 8,45 7,2 6,9

4 6,0 5,8 14,80 15,25 2,90 3,10 7,66 7,98 7,3 7,0

5 5,6 5,5 14,95 15,35 2,75 2,98 7,84 8,18 7,4 7,1

6 5,8 5,6 15,08 15,20 2,85 3,00 7,77 8,07 7,2 6,9

7 5,8 5,6 15,30 15,55 2,70 2,95 7,6. 7,94 7,0 6,7

8 5,7 5,5 14,97 15,60 2,75 2,97 7,85 8,35 6,9 6,6

На рис. 8 приведена диаграмма прироста в уровне специальной физической подготовки прыгунов в длину по пяти тестам в экспериментальной и контрольной группах в конце педагогического эксперимента по сравнению с его началом. По горизонтальной оси отложены пять тестов, с помощью которых оценивалась специальная физическая подготовка спортсменов, по вертикальной оси отмечен прирост в уровне СФП в процентах. Светлые столбики означают прирост в уровне СФП в контрольной группе, а темные столбики прирост уровня СФП в экспериментальной группе. Прирост уровня СФП в экспериментальной группе по всем пяти тестам оказался достоверно выше, чем в кон-

трольной характер.

группе при Р > 0,01. Выборка результатов имеет достоверный

бег на 40 м. нятерной прыжок с тройной с 5 быстрых прыжок места места вставаний

тесты

Рис. 8. Процентный прирост уровня специальной физической подготовленности в контрольной и экспериментальной группах прыгунов в конце педагогического эксперимента

Средний начальный результат в прыжках в длину до педагогического эксперимента составил 7 м. Средний результат в прыжках в длину, показанный к конце эксперимента в экспериментальной группе составил 7 м 25 см при Р > 0,01, а в контрольной группе 7 м 08 см. при Р > 0,01.

В экспериментальной группе спринтеров прирост СФП оказался также достоверно выше, чем в контрольной группе при Р > 0,01.

Средний начальный результат в беге на 100 м до педагогического эксперимента составил 11.00 с. Средний результат, показанный к конце эксперимента в экспериментальной группе составил 10.80 с. при Р > 0,01, а в контрольной группе 10.95 с. при Р > 0,01.

У прыгунов и спринтеров экспериментальной группы травм опорно-двигательного аппарата не наблюдалось, в то время как в контрольных группах было девять травм опорно-двигательного аппарата у семи спортсменов за период проведения педагогического эксперимента.

В главе шесть - «Обсуждение результатов исследований» - проведен анализ существующих методов и направлений оптимизации управления тренировочным процессом в скоростно - силовых видах спорта, обсуждены пробле-

мы, связанные с индивидуальной адаптацией спортсменов к тренировочным нагрузкам и подведены итоги основных этапов работы и многолетних исследований.

Большие физические нагрузки в спорте высших достижений предъявляют повышенные требования к механизмам компенсаторно-приспособительной перестройки организма, что согласуется с мнениями различных исследователей, однако физиологические механизмы этих процессов остаются далеко не выясненными. Сложность оценки различных состояний человека обусловлена гете-рохронностью физиологических процессов организма. В связи с этим нами предложено использовать непараметрические методы математического моделирования с использованием автоматизированной системы классификации (нормограммы), что позволило обосновать представление об индивидуальной норме, выделить количественные критерии различных параметров и комплексно оценить уровни адаптивных состояний спортсменов. Системное исследование адаптивного состояния организма включает исследование физиологических параметров, которые характеризуют функциональное состояние ЦНС и НМА. Существующие диагностические автоматизированные системы не решают поставленную задачу по нескольким причинам. Во-первых - автоматизированные системы медицинского назначения направлены на выявление заболеваний разной этиологии и прогнозирование течения заболеваний (Артоболевский А. А., 1969; Черняховская М.Ю., 1991). Во-вторых - автоматизированные скрининговые системы направлены не на определение критериев функционального состояния, а на установление факторов риска, способствующих возникновению хронических сдвигов (Баевский P.M., 1979, Вилянский М.П., 1987; Воробьев Э.И., 1983; Россиев Д.А., 1996; Янковская А.Е., 1994). В третьих - практически во всех существующих автоматизированных диагностических системах не предусмотрены математические модели, которые позволяют определить количественные критерии, а поэтому предлагаемые оценочные нормативы зачастую носят противоречивый характер. (Ольшанский В.К., 1987).

Создание автоматизированной системы, которая решала проблему индивидуальной адаптации спортсменов к тренировочным нагрузкам заняло несколько лет. Система базируется: на изучении динамики функциональных возможностей организма спортсменов (ЦНС и НМА) в течение различных периодов тренировок; определении функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов; разработке индивидуальных модельных характеристик тренировочного процесса на различные периоды; по результатам оценки индивидуальной адаптации проведении коррекции тренировочных нагрузок; прогнозировании будущих состояний организма спортсмена на отдельную тренировку, микроцикл и целый тренировочный сезон; определении уровня специальной подготовленности каждого спортсмена.

Отмечено различие в адаптивных перестройках ЦНС и НМА у спортсменов разной квалификации. У спортсменов более высокой квалификации (мастера спорта) сохраняется высокий уровень работоспособности за счёт более интенсивной адаптации к нагрузкам.

Для оптимизации управления тренировочным процессом спортсменов, нами разработана и успешно внедрена двухуровневая система педагогического контроля. На первом уровне, опираясь на полученные данные тестирования, разрабатывается стратегия подготовки спортсменов с учётом объективных критериев функционального состояния. На втором уровне тренер решает вопросы текущего контроля, в соответствии с модельными характеристиками и назначает управляющее корректирующее воздействие.

В рамках системно - структурного подхода к оптимизации физических нагрузок нами предложены модульная структура автоматизированного мониторинга и система управления тренировочным процессом. В основе такого подхода лежит единство диагностики и коррекции, дифференциации физических нагрузок в соответствии с функциональными возможностями организма, что позволяет повышать его устойчивость к экстремальным воздействиям среды и переводить функциональные системы организма на более высокий уровень адаптации. Это создало возможность решить такие педагогические задачи, как получение достаточно полной и объективной информации о функциональном состоянии спортсмена, характере связей показателей и степени их интегрально-сти.

Результаты педагогического эксперимента подтвердили эффективность применения системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам. Своевременная коррекция и профилактика возможных физиологических отклонений в состоянии ЦНС и НМА позволили перевести организм спортсменов на более высокий уровень функционирования, повысив его резервные возможности, у спортсменов сохранить высокую работоспособность при условии оптимизации тренировочного процесса. Применение системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, основу которой составляет методика коррекции тренировочного процесса дает возможность оптимизировать тренировочный процесс и прогнозировать функциональное состояние спортсмена.

Степень новизны диссертации определяется системно-структурным подходом к проблеме оптимизации физических нагрузок. Разработка стратегии и тактики при планировании нагрузки, подбор двигательных режимов в соответствии с функциональными возможностями организма отвечает биологическим закономерностям развития движения в процессе индивидуального развития личности и обусловливает стабильность результата. Разработанные концептуально-методологические основы, теоретические положения и методы исследования представляют научный и практический интерес. Позволяют пополнить знания о структурно-системном подходе в решении проблемы оптимизации для теории и методики физической культуры и спортивной тренировки, а также имеют большое значение в решении прикладных задач по охране здоровья и повышения адаптивных возможностей организма у спортсменов специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Проведённые исследования и результаты педагогического эксперимента дают основание полагать, что выдвинутая гипотеза доказана. Выдвинутые положения позволяют сделать следующие выводы.

выводы

1. На основании обобщения результатов теоретического анализа, сделан вывод о том, что решение проблемы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики на основе оценки состояния центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата обусловлено следующими положениями:

- необходим единый методологический подход к понятию оптимизации физических нагрузок на основе индивидуальной адаптации организма спортсменов;

- нормирование параметров (показатель упругости мышц, взрывная мышечная сила, время включения мышц, степень активации или утомления ЦНС), характеризующих функциональное состояние организма спортсменов с учётом их индивидуальных функциональных возможностей;

- повышение адаптивных возможностей у спортсменов, при физических нагрузках, адекватных функциональному состоянию организма;

- применение комплекса диагностических методов, оценивающих функциональное состояние организма спортсменов и оценку результатов в реальном масштабе времени;

- создание системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам.

2. Разработана комплексная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА и специальной подготовленности спортсменов. Система состоит из двух уровней. На первом уровне, опираясь на полученные данные тестирования, разрабатывается стратегия подготовки спортсменов с учётом объективных критериев функционального состояния. На втором уровне тренер решает вопросы текущего контроля, в соответствии с модельными характеристиками и назначает управляющее корректирующее воздействие. Реализация двухуровневой системы базируется на компьютерной диагностике и автоматизированном мониторинге. Технология проектирования мониторинга основана на базе интегральной системы, включающей принципиально новую технологию информационных и экспертных систем, выполненных в одной аппаратно-программной среде, объединённых через систему управления базами данных на исследуемых спортсменов. Разработанная компьютерная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяет проводить диагностику функционального состояния организма спортсменов и оценку результатов в реальном масштабе времени.

3. Проведенные нами исследования позволили определить параметры наиболее объективно и полно характеризующие изменение функционального состояние организма спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Функциональное состояние нервно-мышечного аппарата оценивалось по: показателю упругости мышц (икроножная мышца, прямая и двуглавая мышцы бедра); взрывной мышечной силе разгибателей ноги и по-

дошвенных сгибателей стопы в динамическом режиме и времени максимального включения мышц (икроножная и прямая мышца бедра). Функциональное состояние центральной нервной системы оценивалось с помощью методик: оценка микроколебаний конечностей (аналог электроэнцефалограммы) и рефлексо-метрии (сенсомоторная реакция на свет и звук).

4. Исследована зависимость между параметрами, определяющими функциональное состояние НМА спортсменов (показатель упругости мышц - Р, взрывная мышечная сила - I, время максимального включения мышц - Т) и изменением тренировочной нагрузки и выявлена высокоинформативная корреляционная зависимость между ними. Определены средние суммарные коэффициенты корреляции между параметрами, определяющими функциональное состояние спортсменов и тренировочной нагрузкой: упражнения с отягощениями, г = 0,812 при Р > 0,01, прыжковые упражнения, г = 0,793 при Р > 0,01, беговые упражнениями г = 0,732 при Р > 0,05.

5. Исследования, проведенные на спортсменах разной квалификации (от 3 разряда до мастеров спорта) выявили различную степень адаптации функциональных систем организма к тренировочным нагрузкам. Была определена значимость основных параметров характеризующих функциональное состояние НМА в зависимости от уровня квалификации спортсменов. Для нагрузки с отягощениями значимость составила (Т=0,35,1=0,32, Р=0,33), для числа отталкиваний в прыжковых упражнениях значимость составила (Т=0,34, 1=0,31, Р=0,35), для беговых упражнений значимость (Т=0,38, 1=0,32, Р=0,30). Было определено, что с повышением квалификации спортсменов увеличивалась значимость времени включения мышц и уменьшалась значимость показателя упругости мышц, значимость взрывной мышечной силы практически не менялась.

6. Создана система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики, основу которой составляют модельные характеристики (рабочие и коррекционные зоны тренировочной нагрузки, по которым определялось соответствие функционального состояния спортсмена выполненной тренировочной нагрузке). С помощью оригинальной компьютерной программы были определены индивидуальные рабочие и коррекционные зоны тренировочной нагрузки (Н, П и Б) в зависимости от изменения функциональных параметров состояния НМА для разных по квалификации групп спортсменов. Если функциональный параметр находился в рабочей зоне, то это означало адаптацию к тренировочной нагрузке, если параметр выходил в зону коррекции, то проводилась коррекции нагрузки (уменьшение или увеличение). Сопоставление реальных показателей подготовленности спортсменов с модельными и определение необходимых корректирующих воздействий, позволяет эффективно управлять процессом адаптации и подготовленностью спортсмена.

7. Экспериментально подтверждена эффективность системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики:

- прирост уровня специальной физической подготовленности в экспериментальных группах по всем тестам оказался достоверно выше, чем в контрольных группах;

- средний начальный результат в прыжках в длину до педагогического эксперимента у прыгунов составил 7 м. Средний результат в прыжках в длину, показанный к конце эксперимента в экспериментальной группе составил 7 м 25 см при Р > 0,01, а в контрольной группе 7 м 08 см. при Р > 0,01;

- средний начальный результат в беге на 100 м до педагогического эксперимента у спринтеров составил 11.00 с. Средний результат, показанный к конце эксперимента в экспериментальной группе составил 10.80 с. при Р > 0,01, а в контрольной группе 10.95 с. при Р > 0,01.

- в экспериментальных группах за весь период исследований отсутствовали травмы опорно-двигательного аппарата и переутомление ЦНС, а у спортсменов контрольных групп было зафиксировано 7 травм.

8. Система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам органически вписывается в целостную систему подготовки спортсменов как метод, сочетающий функции контроля, моделирования, коррекции и прогнозирования. Формулирование обоснованных коррекций процесса тренировки по данным диагностики ставит данную систему в разряд основных факторов качественной оптимизации процесса управления. Система индивидуальной адаптации к тренировочным нагрузкам позволяет индивидуализировать тренировочный процесс, привести в соответствие нагрузки, предусмотренные планом, и функциональные возможности ЦНС и НМА спортсменов, эффективно подвести спортсменов к наилучшей спортивной форме в запланированное время к главному соревнованию.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Научные монографии

1. Башкин В.М. Системный подход к оценке и коррекции тренировочного процесса на основе функционального состояния организма спортсмена: монография. - СПб.: ГУАП, 2009.- 108 е.- (6,75 пл.).

2. Башкин В.М. Оптимизация управления тренировочным процессом на основе изменения функционального состояния спортсменов: монография. -СПб.: ГУАП, 2011.(июнь) -192 е.-(12,3 пл.).

Статьи в журналах, входящих в список ВАК

3. Башкин В.М. Исследование изменения функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов в течение различных тренировочных периодов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта.- 2009. №3.- С. 3-6,- (0,3 пл.).

4. Башкин В.М. Исследование зависимости изменения упругости мышц от выполненной тренировочной нагрузки в осенне-зимнем тренировочном пе-

риоде // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта,- 2009. № 4.- С. 19-23. - (0,35 п.л.).

5. Башкин В.М. Изменение быстроты мышечных сокращений в зависимости от выполненной тренировочной нагрузки // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта.- 2009. № 5. С. 11-15.- (0,35 пл.).

6. Башкин В.М. Изменение взрывной мышечной силы спортсменов в зависимости от выполненной тренировочной нагрузки // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта.- 2009. № 6 - С. 16-19.- (0,3 п.л.).

7. Башкин В.М. Исследование изменения функционального состояния центральной нервной системы спортсменов в течение различных тренировочных периодов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта,- 2009. № 9.- С. 8-11.- (0,3 пл.).

8. Башкин В.М. Коррекция прыжковых упражнений на основе функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта.- 2009. № 10.- С. 8-13.- (0,45 пл.).

9. Башкин В.М. Коррекция тренировочной нагрузки с отягощениями на основе функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов // Вестник Санкт-Петербургского университета МВД России,- 2009. № 2,- С. 180-184,-(0,35 пл.).

10. Башкин В.М. Коррекция беговых упражнений на основе функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта.- 2010. №11.- С. 7-11.- (0,35 пл.).

11. Башкин В. М. Исследование значимости основных параметров функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта,- 2010. № 12.- С. 12-15.- (0,3 пл.).

12. Башкин В.М. Значение беговых упражнений в функциональном состоянии нервно-мышечного аппарата спортсменов в подготовительном цикле тренировок // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта,- 2011. № 1 .(январь) - С. 13-16,- (0,3 пл.).

13. Башкин В.М. Исследование изменения времени включения мышц спортсменов от беговых упражнений в подготовительном и соревновательном цикле // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта.- 2011. № З.(март) -С. 7-10.- (0,3 пл.).

14. Башкин В.М. Оптимизация тренировочного процесса на основе коррекции нагрузок прыгунов в длину в подготовительном и соревновательном периодах // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта.- 2011. № 4.(апрель) - С. 10-14,- (0,35 пл.).

15. Башкин В.М. Функциональная диагностика как фактор управления двигательной активностью спортсменов // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта,- 2011. № 8.(август) - С. 23-28.- (0,3 пл.).

16. Башкин В.М. Оптимизация тренировочного процесса на основе изменения функционального состояния НМД спортсменов // Известия российского государственного университета имени А.И. Герцена.- 2011. № 129.(июнь) - С. 146-152,-(0,5 пл.).

17. Башкин В.М., Пономарев Г.Н. Исследование изменения взрывной мышечной силы спортсменов от беговой тренировочной нагрузки // Теория и практика физической культуры.-2011. № 8.(август) - С. 66-69.- (0,4/0,2 п.л.).

Патенты

18. Башкин В.М. Способ оценки и коррекции функционального состояния коры головного мозга человека /Башкин В.М., Павлова Л. П., Ким С.И. Патент № 2141244,- М.: 20 ноября 1999,- (3,0/2,0 п.л.).

Учебно-методические пособия и рекомендации

19. Башкин В.М. Типовые уроки по физическому воспитанию студентов специальной медицинской группы при дефектах опорно-двигательного аппарата: методическое пособие / Башкин В.М., Кабанов А.А. - Л.: ЛИАП, 1992,- 16 е.-(1,0/0,8 п.л.).

20. Башкин В.М. Методика коррекции тренировочного процесса на основе экспресс-анализа функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов: методическое пособие / Башкин В.М. - Л.: ЛТИ ЦБП, 1994,- 24 с.-(1,5 п.л.).

21. Башкин В.М. Методика диагностики и коррекции функционального состояния студентов высшего учебного заведения: методические указания / Башкин В.М. - СПб.: ГУАП, 2006.- 10 е.- (0,6 п.л.)

22. Башкин В.М. Профилактика и лечение сколиоза у студентов занимающихся физической культурой в специальной медицинской группе в высшем учебном заведении: методические указания / Башкин В.М., Башкина Т.А., Лебедева Л.Ф. - СПб.: ГУАП, 2008,- 27 е.- (1,7/1,3 п.л.).

23. Башкин В.М. Тестирование функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов: методические указания / Башкин В.М. -СПб.: ГУАП, 2010,- 23 е.- (1,4 п.л.).

Статьи в сборниках научных трудов

24. Башкин В. М., Кузнецов А. И. Устройство для получения и обработки ибиомеханических и физиологических параметров // Электроника и спорт: IX межд. научно-практ. конф. - Таллин: 1988,- С. 121-122.- (0,2/0,1 п.л.).

25. Башкин В.М., Павлова Л.П. Устройство для оценки уровня тактической подготовки баскетболистов // Электроника и спорт: IX межд. научно-практ. конф. - Таллин: 1988,- С. 28-29.- (0,2/0,1 пл.).

26. Башкин В.М., Захаров Ю.В., Юшаков А. Г. Блок памяти для сбора и обработки экспресс-информации о физиологических и биохимических параметрах спортсмена // Пути перестройки физического воспитания студентов ВУЗов в современных условиях: межвуз. сб. науч. трудов.- Л.: ЛМИ, 1988. - С. 93-96.- (0,3/0,2 п.л.).

27. Башкин В. М., Кабанов А.А., Губкин И.А. Возможности использования интеллектуальной автоматизированной обучающей системы в совершенствовании тактики спортивных игр // Средства и методы интенсификации физи-

ческого воспитания и спортивной тренировки студентов ВУЗа: межвуз. сб. науч. трудов. - Л.: ЛИАП, 1989,- С. 37-38.- (0,2/0,1 пл.).

28. Башкин В.М., Захаров Ю.В. Накопитель экспресс - информации показателей состояния сердечно-сосудистой системы, кинематики и динамики движений спортсмена // Средства и методы интенсификации физического воспитания и спортивной тренировки студентов ВУЗа: межвуз. сб. науч. трудов. - Л.: ЛИАП, 1989,- С. 100-103.-(0,4/0,3 пл.).

29. Башкин В.М., Кимельфельд O.A. Оценка способностей спортсменов к максимальному напряжению и наиболее полному расслаблению мышц методом селективной электромиографии // Средства и методы интенсификации физического воспитания и спортивной тренировки студентов ВУЗа: межвуз. сб. науч. трудов. - Л.: ЛИАП, 1989.- С. 137-140,- (0,3/0,2 пл.).

30. Башкин В.М., Захаров Ю.В. Использование автоматизированной обучающей системы (АОС) как путь повышения эффективности управления физическим воспитанием студентов ВУЗа // Актуальные проблемы физкультурно-массовой и спортивной работы в условиях перестройки высшей школы: Респуб. научно-практ. конф. - Ростов-на-Дону: 1989,- С. 52-53.- (0,2/0,1 пл.).

31. Башкин В. М. Оценка функционального состояния нервно-мышечного аппарата студентов ВУЗа - как показатель их физической работоспособности // Актуальные проблемы физкультурно-массовой и спортивной работы в условиях перестройки высшей школы: Респуб. научно- практ. конф.- Ростов-на-Дону: 1989.-С. 106-107.-(0,2 пл.).

32. Башкин В.М. Микро-ЭВМ с сопряженными с ней электронными устройствами для контроля и оценки специальной подготовленности и функционального состояния спортсменов // Программированное обучение и компьютеризация в учебно-тренировочном процессе: сб. научных трудов. - Ижевск.: УГУ, 1990,- С. 56-60,- (0,35 пл.).

33. Башкин В.М., Кузнецов А.И., Маноллаки В.Г. Сбор и обработка экспресс-информации физиологических и биомеханических параметров в реальном масштабе времени с помощью ЭВМ // Научные основы физического воспитания и спортивной тренировки: матер. Респуб. научно-практ. конф. - Л.: ЛТИ ЦБП, 1991,- С. 58-59.- (0,2/0,1 пл.).

34. Башкин В. М., Кузнецов А. И. Методы комплексного контроля функционального состояния нервно-мышечного аппарата спортсменов // Актуальные проблемы физической культуры в профессиональной подготовке студентов высшей школы: матер.43-й научно- метод, конф.- СПб.: 1994.- С. 83-84.-(0,2/0,1 пл.).

35. Башкин В. М., Кабанов А. А. Метод оценки способностей спортсмена к максимальному дифференцированию мышечных напряжений // Актуальные проблемы физической культуры в профессиональной подготовке студентов высшей школы: матер. 43 научно- метод, конф. - СПб.: 1994.- С. 102-103.-(0,2/0,1 пл.).

36. Башкин В.М., Берлов Д.Н., Павлова Л.П. Системно-динамический подход к анализу адаптивных реакций человека // Биологические аспекты экологии человека: матер. Всерос. конф,- Архангельск: 2004,- С.- (0,2/0,1 пл.).

37. Башкин В.М., Павлова Л.П. Способ оценки функционального состояния по критерию физиологической лабильности во время лево - и правополу-шарного доминирования // матер. Всеросс. научно-прак. конф,- Ростов-на-Дону, 2006,- С. 67-69,-(0,2/0,1 п.л.).

38. Башкин В.М., Шубин Е.Г. Применение психофизиологических методик для повышения работоспособности и адаптивного резерва студентов в условиях высшей школы // Межвуз. сб. науч. трудов. - СПб.: ГТУРП, 2006. - С. 98-102,-(0,4/0,3 п.л.).

39. Башкин В.М. Оценка функционального состояния спортсменов, обучающихся в высших учебных заведениях в различные тренировочные периоды // Сб. науч. статей поев, дню космонавтики. - СПб.: ГУАП, 2009,- С. 4-5,- (0,2 п.л.).

40. Башкин В.М., Пукалова С.А. Психофизиологические методики для повышения адаптивного резерва и работоспособности студентов в высшем учебном заведении // Сб. науч. статей, поев, дню космонавтики. - СПб.: ГУАП,

2009.-С. 6-7.- (0,2/0,1 п.л.).

41. Башкин В.М., Шубин Е.Г. Взаимосвязь физической подготовленности, функционального состояния и умственной работоспособности студентов ВУЗа // Матер. 6 Всеросс. Конф,- СПб.: ГТУРП, 2009.- С. 53-54,- (0,2/0,1 п.л.).

42. Башкин В.М. Методика оценки функционального состояния центральной нервной системы спортсменов в течение различных тренировочных периодов // Сб. науч. статей поев, дню космонавтики. - СПб.: ГУАП, 2010,- С. 122-123,-(0,2 п.л.).

43. Башкин В.М. Психофизиологический подход к проблеме здоровья студентов и реализации личностного потенциала // Сб. науч. статей поев, дню космонавтики. - СПб.: ГУАП, 2010,- С. 123-124.- (0,2 п.л.).

44. Башкин В.М., Пукалова С.А. Легкоатлетическая подготовка в ориентировании в годичном цикле тренировок // Сб. науч. статей поев, дню космонавтики,- СПб.: ГУАП, 2010,- С. 128-130,- (0,3/0,2 п.л.).

45. Башкин В. М. Оценка функционального состояния центральной нервной системы спортсменов в различные тренировочные периоды // Физическая культура и здоровье студентов ВУЗов: матер. 6 Всеросс. конф. - СПб.: ГУП,

2010,- С. 136-137,-(0,2 п.л.).

46. Башкин В.М. , Пукалова С.А. Специальная физическая подготовка в ориентировании // 59 научно-прак. конф, по физ. восп. - СПб.: 2010.- С. 117119,- (0,3/0,2 п.л.).

47. Башкин В.М. Оценка функционального состояния центральной нервной системы в различные тренировочные периоды // 59 научно-прак. конф. по физ. восп,- СПб.: 2010.- С. 116-117,- (0,2 п.л.).

48. Башкин В.М. Влияние беговой тренировочной нагрузки на изменение взрывной мышечной силы в подготовительном и соревновательном периодах

// Сб. науч. статей поев, дню космонавтики.- СПб.: ГУАП, 2011. (сентябрь)-С. 120-121.-(0,2 пл.).

49. Башкин В.М. Методика повышения адаптивного резерва и работоспособности студентов ВУЗа // Сб. науч. статей поев, дню космонавтики. - СПб.: ГУАП, 2011. (сентябрь) - С. 117-118,- (0,2 пл.).

50. Башкин В.М, Шубин Е.Г.Физическая подготовленность как фактор влияющий на умственную работоспособность студентов ВУЗа // Сб. науч. статей поев, дню космонавтики. - СПб.: ГУАП, 201 Цсентябрь) - С. 119-120.- (0,2 пл.).

51. Башкин В.М. Методика коррекции тренировочных нагрузок спортсменов с учетом их функционального состояния //Проблемы и перспективы развития физкультурного образования: сборник научно-методических работ / под ред. проф. Пономарева Г.Н. и проф. Федорова В,Г. - СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2011.(июнь) - С. 310- 316.- (0,5 пл.).

52. Башкин В.М. Диагностика функционального состояния центральной нервной системы спортсменов И Физическая культура и здоровье студентов ВУЗов: матер. 7 Всеросс. Конф.- СПб.: ГУП, 2011.(февраль) - С. 47-48.- (0,2 пл.).

53. Башкин В.М. Проблема здоровья студентов и реализация личностного потенциала // Физическая культура и здоровье студентов ВУЗов: матер. 7 Всеросс. Конф,- СПб.: ГУП, 2011.(февраль) - С. 49-50,- (0,2 пл.).

Формат 60x84 1\16 .Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Заказ №519_

Редакционно-издательский центр ГУ АЛ 190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Башкин, Виктор Михайлович, 2011 год

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОПТИМИЗАЦИЯ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА СПОРТСМЕНОВ К ТРЕНИРОВОЧНЫМ НАГРУЗКАМ

1.1. Оптимизация управления тренировочным процессом на основе индивидуальной адаптации организма спортсменов

1.2. Методология индивидуальной адаптации спортсменов к тренировочным нагрузкам

1.3. Факторы, определяющие функциональное состояние центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата спортсменов

1.4. Оценка функционального состояния организма спортсменов - как условие коррекции тренировочных нагрузок

1.5. Применение методов срочной информации о функциональном состоянии организма и специальной подготовленности спортсменов

1.6. Определение уровня функционального состояния центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата спортсменов

1.6.1. Тестирование центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата спортсменов в лабораторных условиях

1.6.2. Тестирование центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата спортсменов в условиях тренировки

1.7. Опрос и анкетирования тренеров и спортсменов специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта по проблеме оптимизации тренировочного процесса

Введение диссертации по педагогике, на тему "Система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики"

Проблема исследования. Достижение наивысших результатов главная цель в спорте, поэтому основной задачей методики спортивной тренировки является определение оптимальных путей развития двигательных способностей спортсменов. Спортивная тренировка-это многолетняя адаптация к спортивной деятельности. Существует множество подходов исследования адаптивных функций организма к тренировочным нагрузкам. Построение оптимального тренировочного процесса в значительной мере должно базироваться на изучении динамики функциональных возможностей спортсменов в различные периоды тренировок, выявлении сильных и слабых сторон подготовленности каждого спортсмена, определении функционального состояния его нервно-мышечного аппарата во взаимосвязи с выполненной тренировочной нагрузкой, сравнении текущего функционального состояния с прогнозируемым и в случае заметных отклонений от модельных характеристик, проведения коррекции тренировочного процесса. Сложившаяся система знаний о спортивной тренировке изложена в исследованиях (Булгакова Н. Ж., 1990; Матвеев Л. П., 1991, 1997; Миндиашвили Д. Г., 1996; Новиков А. А., 1977; Озолин Н. Г., 1970, 1989, 2004; Платонов В. Н., 1986, 2005; Шалманов А. А., 2002; Завьялов А. И., 1997; Кассиль Г. Н., 1978; Исаев А. П., 1993; Пшенни-кова М. Г., 1986; Солодков А. С., 1990; Платонов В.Н., 1985, 1988, 2004).

Исход успешной соревновательной деятельности во многом определяется тем, насколько оптимально для данного момента времени и вида спорта сбалансирован уровень основных компонентов двигательной подготовленности спортсменов. При этом целесообразно рассматривать следующие принципиально важные аспекты обеспечения тренировочного процесса: а) управление тренировочной нагрузкой (объем и интенсивность совершаемой работы); б) управление средствами подготовки (стратегия и тактика выбора преимущественной направленности тренировочных средств на развитие основных и специальных качеств) на различных этапах спортивного совершенствования. Одним из путей подготовки квалифицированных спортсменов является использование в тренировочном процессе научно обоснованных методов управления на основе анализа экспресс-информации физиологических и биологических параметров, позволяющих оценивать функциональное состояние их нервно-мышечного аппарата. (Л. П. Матвеев, 1991, 1997, 2000, 2002; А. Н. Лапутин, Н. А. Носко, 2002; М. Я. Набатникова 1982).

Научное направление, связанное с изучением вопроса оптимизации тренировочного процесса, стало разрабатываться относительно недавно. За этот период сформулированы понятия теории оптимизации представления о разных подходах к проблеме оптимального управления тренировочным процессом. На сегодняшний день разработаны подходы и пути оптимизации тренировочной нагрузки в различных видах спорта (Булкин В. А., 1982, 1987, 1993, 1996; Верхошанский Ю. В., 1988, 1998; Гордон С. М., 1988; Грозин Е. А., 1878; Курамшин Ю. Ф., 1996).

Необходимость поиска инновационных подходов к оптимизации физических нагрузок и совершенствование методов управления тренировочным процессом продиктованы временем. В последнее десятилетие возросли перегрузки в процессе деятельности человека, на фоне дефицита двигательной активности. В то же время высокий уровень спортивных достижений на мировой арене также предъявляет повышенные требования к уровню подготовленности, соревновательной деятельности спортсмена. При этом следует отметить, что как гиподинамия, так и большие объёмы тренировочной нагрузки приводят к напряжению адаптационных процессов и ухудшению состояния здоровья спортсменов. Чтобы не допустить срыва адаптации, необходимо ориентироваться на индивидуальные особенности спортсмена при выборе физической нагрузки. (В. К. Бальсевич, 1991, 1999, 2002; Л. И. Лубышева 1993, 2004). Одной из основных проблем физического воспитания спортсменов является дифференциация физических нагрузок в соответствии с адаптивными возможностями организма (Э. Г. Булич, И. В. Муравов, 2003; О. Л. Терещева, 2004). Как подчёркивает В. В. Зайцева (1995), нет критериев оценки индивидуальной диагностики донозологического адаптивного состояния и сложившийся в физическом воспитании методологический подход, который опирается на среднестатистическую норму, становится тормозом на пути научного познания, что подтверждает необходимость поиска новых подходов по вопросам оптимизации физической нагрузки для спортсменов. Сложившаяся система знаний о спортивной тренировке изложена во многих исследованиях, но до настоящего времени данная проблема является предметом дискуссий. Спортивный результат можно улучшить за счёт наращивания объёма нагрузки, но объём бесконечно увеличиваться не может. В то же время спортивная тренировка-это многолетняя адаптация к спортивной деятельности. Существует множество подходов исследования адаптивных приспособительных функций организма к тренировочным нагрузкам (А. И. Завьялов, 1997; А. П. Исаев, 1993; Л. Г. Харитонова, 1995). В имеющихся работах отсутствует методологический подход к понятию оптимизации физических нагрузок на основе индивидуальной диагностики и адаптации организма. Кроме того, анализ теоретических исследований выявил существующие противоречия, которые требуют научного осмысления:

- между необходимостью оптимизации тренировочной нагрузки и отсутствием стратегии в управлении тренировочными нагрузками, что не способствует сохранению здоровья спортсменов;

- между необходимостью индивидуальной диагностики функционального состояния и отсутствием в имеющихся автоматизированных системах расчетных критериев, позволяющих проводить эту диагностику.

Методологическую основу исследования составили: общенаучные положения о деятельностном, компетентностном, личностно-ориентированном подходах, разработанные в науке; философские положения о всеобщей связи и взаимообусловленности явлений и процессов окружающего мира; принцип системности; идеи о всеобщей взаимосвязи и развитии явлений объективной действительности, о единстве развития личности и деятельности, взаимосвязи теории и практики, непрерывности процесса образования.

Теоретическую основу исследований составили:

- исследования психофизиологической адаптации человека (Н. А. Агад-жаняна (1970, 1983), Н. П. Бехтерева (1974), Ф. 3. Меерсона (1973, 1988), В. П. Казначеева (1980, 1986) и В. Л. Марищука (1984), Е. И Ильина (1983), В. Д. Небылицына (1978), Н. Н. Даниловой (1992), Ф. Б. Березина (1988), В. И. Медведева (1982, 1998), Е. П. Ильина (2001, 2003), С. В. Иванова (2006);

- труды обращенные к психологии личности (Б. Г. Ананьев, 1969; А. М. Богданов, 1988; А. И. Леонтьев, 1989; В. И. Мясищев, 1965; С. Л. Рубинштейн, 1969; В. А. Бодров, 1995);

- исследования связанные с количественной оценкой адаптивных возможностей человека Б. М. Владимирского (1996), Л. X . Гаркави (1990, 1996, 1998), Э. М. Казина (1993), О. Г. Сорокина (1999), Н. М. Моисеев (2004), Burnett А.(2001);

- теории донозологической диагностики Апанасенко (1997), Р. М. Баев-ского, А. И, Берсеневой (1997), В. П. Казначеева (1980, 1986), В. В. Матова (1982), В. С. Сычева (1998)

- теории функциональных систем П. К. Анохина (1974, 1980), Г. А. Югая (1985); К. В. Судакова (1983, 1996), А. Г. Щедриной (1989)

- научные работы, в которых рассматривается педагогический аспект спортивной тренировки Г. Г. Наталовой (1998), В. К. Бальсевича (2002), Л. И. Лубышевой, С. И. Филимоновой (2004), Г. Н. Пономарева, (2003), Ю.Ф. Ку-рамшина (1996, 2004), И. Н. Солопова, А. И. Шамардина (2003), В. Ф. Кос-тюченко (1997);

- исследования в области личностно-ориентированной педагогики (М. В. Антропова, 1968; Л. С. Выготский, 1982; В. В. Давыдов, 1996);

- исследования по комплексным системам физического воспитания и спортивной тренировки (Н. Ж. Булгакова, 1990; Ю. В. Верхошанский, 1985, 1988, 1998; С. М. Гордон, 1981, 1988; Л. П. Матвеев, 1991, 1997; М. Я. На-батникова, 1982; Н. Г.Озолин, 2004; В. Н. Платонов, 1986; В. П. Филин, 1960; Н. А. Фомин, 1986; Ю. Д. Железняк, 2002; Т. И. Рябухина, 2006; Ю. В. Менхин, 2007; Р. М. Кадыров, 2005; В. А. Солодянников, 2010; М. Я. Виленский, 1996; Л. И.Лубышева, 1993; Л. Б. Андрющенко, 2001);

- работы посвященные проектированию и моделированию педагогических и компьютерных технологий в оздоровительной физической культуре и спортивной тренировке (Э. Г. Булич, 2003; С. И. Петухов, 2001; В. В. Пономарев, 2002; П. В. Бундзен, 1991; В. В. Зайцева, 1990, 1995; В. В. Кудрявцев, 1993; В. Д.Сонькин., 1993; Ю. П. Журавлев, 1978; А. С. Чернышев, 1982; Л. Ф. Ноженкова, 1997, 2000; А.Е. Янковская, 1994; Balague N., Torrents С., 2001; А. Н. Лапутин, 2002; Г. М. Алдонин, 1998; А. Д. Рифтин, 1989; А. Г. Щуров 2006; В. В. Крысанов, 1994; Е. В. Гублер, 1978; А. Г. Ивахненко, 1986; А. В. Лапко, 1993, 1995, 2000; Н. А. Новоходько, 1996; Б. Н. Шустин, 1988, 1995; Яровой Н.М. 2006).

Актуальность. Несмотря на разработанность проблемы, вопросы оптимизации управления тренировочным процессом с точки зрения индивидуальной адаптации к тренировочному процессу и тренировочным нагрузкам еще во многом не решены. В имеющихся работах отсутствует методологический подход к понятию оптимизации физических нагрузок на основе индивидуальной диагностики адаптивного состояния. Исходя из этого, определение путей рационального управления спортивной тренировкой, разработка систем специализированного педагогического контроля за уровнем и состоянием подготовленности спортсменов, определение содержания и методов педагогического воздействия является одной из наиболее актуальных проблем спортивно-педагогической науки.

На современном этапе, когда возрастает значимость массового спорта и спорта высших достижений, ведущее значение для теории и практики приобретают вопросы научного обоснования процесса совершенствования подготовки спортсменов и технология управления этим процессом с позиций теории управления и системно-структурного подхода. Возрастание объема и интенсивности тренировочных нагрузок, приближающихся к границам биологических и социальных норм и выравнивание количественных показателей тренировки и уровня мастерства ведущих спортсменов, предопределяет необходимость разработки наиболее совершенных методов управления процессом спортивного совершенствования за счет оптимизации содержания процесса тренировки (В.А. Булкин, 1996; В.Н. Платонов, 2004). Управление тренировочным процессом становится эффективным при наличии четко организованного комплексного контроля за изменением функционального состояния организма спортсмена. Этот контроль должен нести объективную и существенную информацию о состоянии здоровья, функциональном состоянии центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата. Для того, чтобы выполнить свою функцию, контроль должен быть быстродействующим (В.Н. Шамардин, 2003; Л.П. Матвеев, 2002).

Построение оптимального тренировочного процесса в значительной мере должно базироваться на изучении динамики функциональных возможностей спортсменов в различные периоды тренировок, выявлении сильных и слабых сторон подготовленности каждого спортсмена, определении функционального состояния его нервно-мышечного аппарата во взаимосвязи с выполненной тренировочной нагрузкой, сравнении текущего функционального состояния с прогнозируемым и в случае заметных отклонений от модельных характеристик, проведения коррекции тренировочного процесса (В.Н. Платонов, 2005; И.А. Тер-Ованесян, 2000).

В исследованиях Булкина В.А. (1988) оптимизация и совершенствование управления тренировочным процессом рассматривается как принятие педагогического решения на коррекцию процесса подготовки на основе анализа реальных и возможных состояний спортсмена во взаимосвязи со спецификой тренировочных воздействий.

В имеющихся исследованиях нет единого методологического подхода к понятию оптимизации физических нагрузок на основе индивидуальной адаптации организма спортсменов. Снижение адаптивных возможностей у спортсменов, при больших физических нагрузках неадекватных функциональному состоянию организма, вызывает снижение двигательных возможностей. При этом важно нормирование двигательной активности спортсмена с учётом его индивидуальных функциональных возможностей. Существующие диагностические автоматизированные системы направлены на выявление заболеваний разной этиологии и прогнозирование течения заболеваний, а не на определение критериев функционального состояния организма спортсмена.

Из всего вышеизложенного очевидно, что поиск наиболее инновационных подходов к оптимизации физической нагрузки на основе индивидуальной диагностики адаптивного состояния спортсменов весьма актуален. В спортивной педагогике разрабатывались лишь отдельные аспекты данной проблемы.

Объект исследования - учебно-тренировочный процесс спортсменов различной квалификации, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики.

Предмет исследования - система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики в годичном цикле.

Гипотеза - применение системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, включающей в себя комплексный и научно-обоснованный экспресс-анализ данных о функциональном состоянии центральной нервной системы (ЦНС) и нервно-мышечного аппарата (НМА), модельные характеристики изменения функционального состояния в зависимости от тренировочной нагрузки и на их основе проведение коррекции тренировочного процесса позволят значительно улучшить специальную физическую подготовленность и спортивный результат в скоростно-силовых видах легкой атлетики если будет:

- обоснована система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики на основе ЦНС и НМА;

- разработана комплексная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяющая оценивать это функциональное состояние в реальном масштабе времени;

- исследована зависимость изменения функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов от выполненных тренировочных и соревновательных нагрузок в течение годичного цикла;

- применена в учебно-тренировочном процессе система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, основанная на взаимосвязи функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и выполненной тренировочной нагрузкой в годичном цикле;

- проверена эффективность системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам.

Целью исследования явилось создание системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики.

Задачи исследования:

1. Обосновать систему индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики на основе оценки функционального состояния центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата.

2. Разработать комплексную систему методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяющей оценивать это функциональное состояние в реальном масштабе времени.

3. Исследовать зависимость изменения функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов от выполненных тренировочных и соревновательных нагрузок в течение годичного цикла.

4. Разработать систему индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, основанную на взаимосвязи функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов и выполненной тренировочной нагрузки в годичном цикле.

5. Экспериментально проверить эффективность управления тренировочным процессом на основе системы индивидуальной адаптации спортсменов к тренировочным нагрузкам в годичном цикле.

Организация исследований.

Исследования проводились в 5 этапов.

1 этап (1992-1994) - аналитический. Изучалось состояние исследуемой проблемы в отечественных и зарубежных источниках. Осуществлялся подбор и апробация методов исследования в соответствии с гипотезой и задачами, разрабатывались алгоритмы для программ обработки данных. Обобщался опыт подготовки легкоатлетов в скоростно-силовых видам спорта. Были намечены и разработаны теоретические предпосылки исследования.

2 этап (1994-1998) - поисковый. Разрабатывались модели и технологии, направленные на оценку тренировочных нагрузок в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Анализировались выступления спортсменов на российских, всесоюзных и мировых чемпионатах. Определялись методология и теоретические основы исследования.

Во второй части этапа проводились исследования направленные на определение зависимости изменения функционального состояния ЦНС и НМА спортсменов от тренировочных нагрузок. Здесь нужно было определить какими методами и на каком контингенте спортсменов проводить исследования.

На 3 этапе (1999 -2000) разрабатывалась система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам на основе данных экспресс-анализа срочной информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов.

4 этап (2002- 2004)- экспериментальная проверка эффективности система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики.

5 этап (2005-2010) - внедрение материалов и результатов диссертации в практику. Была определена эффективность системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам. Сформулированы основные выводы и рекомендации по теме диссертационной работы, которые были широко обсуждены среди научных работников и тренеров. Завершено оформление работы.

Настоящая диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и практических рекомендаций.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры"

выводы

1. На основании обобщения результатов теоретического анализа, сделан вывод о том, что решение проблемы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики на основе оценки состояния центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата обусловлено следующими положениями:

- необходим единый методологический подход к понятию оптимизации физических нагрузок на основе индивидуальной адаптации организма спортсменов;

- нормирование параметров (показатель упругости мышц, взрывная мышечная сила, время включения мышц, степень активации или утомления ЦНС), характеризующих функциональное состояние организма спортсменов с учётом их индивидуальных функциональных возможностей;

- повышение адаптивных возможностей у спортсменов, при физических нагрузках, адекватных функциональному состоянию организма;

- применение комплекса диагностических методов, оценивающих функциональное состояние организма спортсменов и оценку результатов в реальном масштабе времени;

- создание системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам.

2. Разработана комплексная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА и специальной подготовленности спортсменов. Система состоит из двух уровней. На первом уровне, опираясь на полученные данные тестирования, разрабатывается стратегия подготовки спортсменов с учётом объективных критериев функционального состояния. На втором уровне тренер решает вопросы текущего контроля, в соответствии с модельными характеристиками и назначает управляющее корректирующее воздействие. Реализация двухуровневой системы базируется на компьютерной диагностике и автоматизированном мониторинге. Технология проектирования мониторинга основана на базе интегральной системы, включающей принципиально новую технологию информационных и экспертных систем, выполненных в одной аппаратно-программной среде, объединённых через систему управления базами данных на исследуемых спортсменов. Разработанная компьютерная система методов тестирования и обработки информации о функциональном состоянии ЦНС и НМА спортсменов, позволяет проводить диагностику функционального состояния организма спортсменов и оценку результатов в реальном масштабе времени.

3. Проведенные нами исследования позволили определить параметры наиболее объективно и полно характеризующие изменение функционального состояние организма спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики. Функциональное состояние нервно-мышечного аппарата оценивалось по: показателю упругости мышц (икроножная мышца, прямая и двуглавая мышцы бедра); взрывной мышечной силе разгибателей ноги и подошвенных сгибателей стопы в динамическом режиме и времени максимального включения мышц (икроножная и прямая мышца бедра). Функциональное состояние центральной нервной системы оценивалось с помощью методик: оценка микроколебаний конечностей (аналог электроэнцефалограммы) и рефлексометрии (сенсомоторная реакция на свет и звук).

4. Исследована зависимость между параметрами, определяющими функциональное состояние НМА спортсменов (показатель упругости мышц -Б, взрывная мышечная сила - ], время максимального включения мышц - Т) и изменением тренировочной нагрузки и выявлена высокоинформативная корреляционная зависимость между ними. Определены средние суммарные коэффициенты корреляции между параметрами, определяющими функциональное состояние спортсменов и тренировочной нагрузкой: упражнения с отягощениями, г = 0,812 при Р < 0,01, прыжковые упражнения, г = 0,793 при Р < 0,01, беговые упражнениями г = 0,732 при Р < 0,05.

5. Исследования, проведенные на спортсменах разной квалификации (от 3 разряда до мастеров спорта) выявили различную степень адаптации функциональных систем организма к тренировочным нагрузкам. Была определена значимость основных параметров характеризующих функциональное состояние НМА в зависимости от уровня квалификации спортсменов. Для нагрузки с отягощениями значимость составила (Т=0,35,1=0,32, Б=0,33), для числа отталкиваний в прыжковых упражнениях значимость составила (Т=0,34, 1=0,31, Б=0,35), для беговых упражнений значимость (Т=0,38, 1=0,32, Б=0,30). Было определено, что с повышением квалификации спортсменов увеличивалась значимость времени включения мышц и уменьшалась значимость показателя упругости мышц, значимость взрывной мышечной силы практически не менялась.

6. Создана система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в скоростно-силовых видах легкой атлетики, основу которой составляют модельные характеристики (рабочие и коррекцион-ные зоны тренировочной нагрузки, по которым определялось соответствие функционального состояния спортсмена выполненной тренировочной нагрузке). С помощью оригинальной компьютерной программы были определены индивидуальные рабочие и коррекционные зоны тренировочной нагрузки (Н, П и Б) в зависимости от изменения функциональных параметров состояния НМА для разных по квалификации групп спортсменов. Если функциональный параметр находился в рабочей зоне, то это означало адаптацию к тренировочной нагрузке, если параметр выходил в зону коррекции, то проводилась коррекции нагрузки (уменьшение или увеличение). Сопоставление реальных показателей подготовленности спортсменов с модельными и определение необходимых корректирующих воздействий, позволяет эффективно управлять процессом адаптации и подготовленностью спортсмена.

7. Экспериментально подтверждена эффективность системы индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам специализирующихся в скоростно-силовых видах легкой атлетики:

- прирост уровня специальной физической подготовленности в экспериментальных группах по всем тестам оказался достоверно выше, чем в контрольных группах;

- средний начальный результат в прыжках в длину до педагогического эксперимента у прыгунов составил 7 м. Средний результат в прыжках в длину, показанный к конце эксперимента в экспериментальной группе составил 7 м 25 см при Р < 0,01, а в контрольной группе 7 м 08 см. при Р < 0,01;

- средний начальный результат в беге на 100 м до педагогического эксперимента у спринтеров составил 11.00 с. Средний результат, показанный к конце эксперимента в экспериментальной группе составил 10.80 с. при Р < 0,01, а в контрольной группе 10.95 с. при Р < 0,01.

- в экспериментальных группах за весь период исследований отсутствовали травмы опорно-двигательного аппарата и переутомление ЦНС, а у спортсменов контрольных групп было зафиксировано 7 травм.

8. Система индивидуальной адаптации организма спортсменов к тренировочным нагрузкам органически вписывается в целостную систему подготовки спортсменов как метод, сочетающий функции контроля, моделирования, коррекции и прогнозирования. Формулирование обоснованных коррекций процесса тренировки по данным диагностики ставит данную систему в разряд основных факторов качественной оптимизации процесса управления. Система индивидуальной адаптации к тренировочным нагрузкам позволяет индивидуализировать тренировочный процесс, привести в соответствие нагрузки, предусмотренные планом, и функциональные возможности ЦНС и НМА спортсменов, эффективно подвести спортсменов к наилучшей спортивной форме в запланированное время к главному соревнованию.

Заключение:

Необходима перспективная коррекция тренировочной нагрузки по функциональному параметру Т для М2 и МЗ.