Физиологические реакции организма при использовании различных тренировочных средств в лыжном двоеборье.

Характерной чертой современного спорта высших достижений является большой объем тренировочной нагрузки, выполняемый с возрастающей интенсивностью. Наряду с этим, наметилась тенденция подбора наиболее эффективных средств подготовки в каждом виде спортивной специализации, среди которых преобладают специальные. В некоторых видах спорта, особенно многоборьях, содержание учебнотренировочного процесса определяется интегральным вкладом достаточно обширного перечня разнообразных тренировочных средств, сменяющих друг друга в зависимости от периода подготовки, погодных условий, оснащенности спортивных баз и прочего.

Другими словами, суммарный тренировочный эффект в таких случаях связан с множеством переменных факторов, имеющих к тому же различное весовое значение. К таким видам спорта, не без основания, следует отнести лыжное двоеборье.

Помимо того, что этот вид спорта включает в себя две самостоятельные спортивные дисциплины, при подготовке квалифицированных лыжников-двоеборцев в каждой из них используется разнообразный диапазон тренировочных средств, которые меняются в зависимости от сезона. Так, если на соревновательном этапе подготовки преимущество отдается бегу на лыжах, то в летне-осенний период преобладают передвижение на лыжероллерах и бег с имитацией лыжных ходов.

Понятно, что для определения направленности тренирующего воздействия каждого из этих средств необходимо иметь представление о физиологических реакциях организма в условиях специальной работы. Если исследование спортсменов в условиях лыжных гонок проводилось неоднократно [4], то нагрузки, которые испытывает спортсмен при передвижении на лыжероллерах или беге с имитацией лыжных ходов мало изучены. Поэтому целью нашего исследования было изучение физиологических показателей энергетического обмена и специальной работоспособности в зависимости от использования различных средств подготовки. В работе решались следующие задачи:

1. Определить физиологические реакции организма высококвалифицированных спортсменов, специализирующих в лыжном двоеборье, при нагрузках широкого диапазона мощности (от умеренной до предельно напряженной) на лыжероллерах и при беге с имитацией лыжных ходов.
2. Выявить возможные отличия в схемах энергетического обеспечения организма при выполнении нагрузок различного характера (передвижение на лыжероллерах и бег с имитацией лыжных ходов).

Объектом исследования были высококвалифицированные двоеборцы. Всего обследовано 14 человек. Исследования проведены на фоне естественного учебнотренировочного процесса в подготовительном периоде годичного цикла подготовки. Исследование проведено на местности, где обычно проходили тренировочные занятия. В эксперименте определяли специальную спортивную работоспособность и изучали физиологические реакции организма при передвижении на лыжероллерах и при беге с имитацией лыжных ходов в подъемы. После разминки испытуемые выполняли четыре дискретные нагрузки, представляющие собой в первом случае передвижение на лыжероллерах, а во втором — бег с имитацией лыжных ходов по пологому подъему (9°) длиной 300 м.

Схема тестирующей нагрузки — ступенчато возрастающая до индивидуально возможного максимума работоспособности. Скорость передвижения на первых трех отрезках задавалась по светолидеру, а на последнем была максимально возможной. Фиксировали время работы на дистанции, производили радиотелеметрическую регистрацию ЧСС; на последнем отрезке дистанции на протяжении 15 секунд собирали выдыхаемый воздух методом Дугласа, а затем измеряли его объем и определяли процентное содержание кислорода и углекислоты. В состоянии относительного покоя в паузах отдыха между нагрузками и после 2-й минуты восстановления определяли содержание молочной кислоты в крови. Забор проб крови производили из мочки уха. На основе полученных данных рассчитывали ряд наиболее информативных биоэнергетических параметров: потребление кислорода, выделение углекислоты, минутный объем дыхания, частоту сердечных сокращений, а также эргометрических — скорость порога анаэробного обмена (Vпано), критическую скорость (Vкрит.) и максимальную скорость (Vмакс.).

При обработке данных эксперимента использовали графические построения и биометрические методы.

Величины ряда физиологических показателей, зарегистрированных при различной скорости передвижения спортсменов на лыжероллерах, содержатся в таблице 1. Как видно из таблицы 1, изменение скорости передвижения (от 2,37 до 4,76 м/с) обусловливает соответствующие сдвиги в уровнях физиологических реакций организма. Так, можно полагать, что при скорости, равной в среднем 2,37 м/с, в организме сохраняется истинное устойчивое состояние, при котором энергетические потребности работающих мышц полностью удовлетворяются за счет текущей поставки кислорода на уровне 2,35±0,64 л/мин (55% от МПК). В пользу этого свидетельствует низкое содержание молочной кислоты в крови (2,3±0,6 ммоль/л), соответствующее исходному

дорабочему уровню относительного покоя, умеренное вовлечение в работу кровообращения (ЧСС — 132 ±6 уд/мин) дыхания (МОД — 78±23 л/мин). И действительно, как показывает графический анализ данных, порог анаэробного обмена соответствует скорости 3,18±34 м/с.

Таблица 1
Изменение физиологических показателей организма в зависимости от скорости передвижения на лыжероллерах (M±σ)

 
Далее, по мере нарастания скорости передвижения соответственно увеличиваются частота сердечных сокращений, минутный объем дыхания, объем поглощаемого кислорода и содержание молочной кислоты в крови. Наибольшие величины перечисленных параметров отмечены на последней ступени работы при средней скорости 4.76±0,17 м/с, когда испытуемые выполняли работу с предельно возможной интенсивностью. Достигнутый при этом уровень энергообеспечения организма может считаться максимальным (Vо2 4,26±0,62 л/мин или 61,6±5,2 мл/мин на кг веса тела), так как при этом зарегистрирована ЧСС на уровне 182±3 уд/мин, МОД — 143±30 л/мин, величина дыхательного коэффициента — 1,20±0,03, хотя максимальное накопление молочной кислоты в крови оставалось относительно невысоким — в среднем, 8,3±0,7 ммоль/л. Поскольку максимальная концентрация молочной кислоты в крови может служить мерой анаэробных реакций организма, точнее ее гликолитического компонента, то можно предположить, что превышение критической скорости (4,29±0,26 м/с) до максимальной (4,76±0,17 м/с) в этом случае оказывается не столь уж высоким (на 11%).

Данные, полученные в аналогичном эксперименте, когда те же спортсмены выполняли бег с имитацией лыжных ходов, содержатся в таблице 2. Как следует из таблицы 2, в данном случае скорости передвижения были несколько ниже, в среднем, от 1,82±0,09 до 4,64±0,24 м/с.

Таблица 2
Изменение физиологических показателей организма в зависимости от скорости бега с имитацией лыжных ходов (М ±σ)

 
Анализируя значения показателей, характеризующих величину физиологического сдвига при работе на первой ступени (скорость бега в среднем составляла 1,82+0,09 м/с), можно придти к заключению, что такой бег проходил в условиях хорошо сбалансированной поставки кислорода к работающим мышцам. Невысокое содержание молочной кислоты в крови (1,8±0,4 ммоль/л), пульс на уровне 120±10 уд/мин, МОД — 70±20 л/мин и потребление кислорода — около 2±0,38 л/мин (или 48% МПК) убеждают нас в том, что такое состояние работающего организма является истинно устойчивым. Это подтверждается величиной скорости ПАНО, которая в данном случае превышает скорость бега на первой ступени нагрузки и составляет 2,35±0,32 м/с. Если проанализировать изменения величины физиологических параметров организма при беге с имитацией лыжных ходов в связи с изменениями скорости передвижения, то можно наблюдать картину в целом сходную с той, которая описана при работе с использованием лыжероллеров. Однако при этом нельзя не обратить внимания на то, что в режимах работы близких к критическому значению и, особенно, превышающих критическую скорость, отмечается более заметное увеличение МОД и содержания молочной кислоты в крови. Эти факты могут служить подтверждением того, что доля участия анаэробных механизмов энергообеспечения мышечной работы при имитационном беге оказалась большей, чем при передвижении на лыжероллерах.

Соответственно, превышение критической скорости (4,06±0,34 м/с) до максимальной (4,64±0,24 м/с) при беге составляет уже 14%. Физиологические сдвиги при беге с максимально возможной скоростью (величины ЧСС, ДК, МОД, НLа) позволяют считать, что и во второй серии испытаний — при беге с имитацией лыжных ходов — испытуемые достигли максимальной активности энергетических процессов (МПК — 4,20±0,72 л/мин или 62,0±6,0 мл/мин/кг).

С целью установления возможных отличий в величинах физиологических реакций организма в таких упражнениях, как передвижение на лыжероллерах и бег с имитацией лыжных ходов, произведено сопоставление полученных данных двух серий эксперимента. Поскольку скорости передвижения на лыжероллерах и при беге с имитацией лыжных ходов несопоставимы, мы сочли целесообразным провести сравнение физиологических реакций организма на скоростях, которые хотя и отличаются по абсолютным значениям, но соответствуют одним и тем же биоэнергетическим константам работоспособности: Vмакс., Vкрит.,Vпано.

Величины некоторых показателей, представленных в таблице 3, отражают физиологические процессы в работающем организме на уровнях скоростей ПАНО, критической и максимальной. Как явствует из таблицы 3, наибольшее сходство обнаруживают параметры рабочей деятельности организма на уровне критической мощности, поскольку сопоставление величин ЧСС, МОД, ПК и содержания молочной кислоты в крови не выявило статистически достоверных отличий.

Таблица 3
Сопоставление физиологических показателей работоспособности при различных способах передвижения (М±σ)

* отличие статистически достоверно при р<0,05.
** отличие статистически достоверно при р <0,01

Несколько более выражены отличия в величинах физиологических показателей при передвижении на лыжероллерах и беге с имитацией лыжных ходов с максимально возможной скоростью (достоверные отличия наблюдаются в уровнях МОД и молочной кислоты в крови). Эти отличия, возможно, связаны с различиями в структуре движений и величиной мышечного усилия при выполнении указанных выше упражнений.

Но более вероятным нам представляется иное объяснение: при беге с имитацией лыжных ходов отмечено большее относительное превышение критической мощности работы, составляющее в среднем 14%, по сравнению с передвижением на лыжероллерах, где такое превышение составляет около 11%.

Естественно, в первом случае возникает необходимость более полной мобилизации анаэробных источников энергии. Отражением этого является, с одной стороны, большее накопление молочной кислоты в крови (11,8±2,3 и 8,3±1,7 ммоль/л соответственно) и, с другой – потребность в усилении легочной вентиляции, связанная с необходимостью «вымывания» избыточных количеств углекислоты из крови (Exc CO2) – продукта окисления молочной кислоты во время работы.

Наиболее же заметные отличия в величинах физиологических параметров, зарегистрированных при передвижении на лыжероллерах и беге, относятся к скорости ПАНО. Прежде всего, обращает на себя внимание разница в относительных значениях Vпано. Если при беге Vпано составляет в среднем 58% от уровня критической, то при передвижении на лыжероллерах Vпано значительно выше – 74%. Именно более высокой относительной скоростью Vпано, связанной со специфической схемой вовлечения скелетной мускулатуры в работу при беге с имитацией лыжных ходов, могут быть объяснены большие изменения в деятельности кардиореспираторной системы работающего организма. Отсюда вытекают, по крайней мере, два аспекта, имеющие теоретическое и практическое значение для спортивной физиологии: первое – принято считать, что физическая работа, близкая по структуре движений (например, педалирование велоэргометра и бег на тредмиле) и равная по мощности, приводит, в общем, к сходным реакциям организма [4, 5]. На этом основании была сформулирована гипотеза о малой специфичности вегетативных функций организма и явлении положительного переноса тренированности [1, 2]. Последнее в практике спортивной тренировки повлекло, в частности, чрезмерное увлечение средствами общей физической подготовки. Впоследствии были получены результаты о специфических реакциях организма на нагрузку [3]. В настоящее время это положение не вызывает сомнений. Однако такие выводы, как правило, относятся к предельно напряженным работам. Наши данные указывают на возможность проявления специфичности физиологических реакций и при относительно умеренных режимах мышечной работы. Последнее немаловажно для теории спортивной тренировки с тех позиций, что именно умеренные режимы работы составляют значительную часть общего объема тренировочной работы в подготовке большинства спортсменов, тренирующихся в видах спорта, связанных с проявлением выносливости. По данным собственных исследований, аналогичным упражнением, имеющим сходные черты в схеме энергетического обеспечения работающего организма с передвижением на лыжероллерах, является плавание. Невысокая активность гликолитических процессов энергообразования (и, как следствие, низкая концентрация лактата в крови) и некоторые другие специфические особенности работающего организма позволяют пловцам выполнять работу значительно более длительно (по нескольку часов в день), чем представителям других циклических упражнений. На наш взгляд, эти особенности, в частности, послужили основанием для того, что в практике мирового плавания в настоящее время большое внимание уделяется высокоинтенсивным упражнениям, выполняемым в режиме переменного и интервального методов. И второе, относящееся главным образом к практике подготовки квалифицированных лыжников — двоеборцев. Применение таких тренировочных средств, как передвижение на лыжероллерах и бег с имитацией лыжных ходов с интенсивностью на уровне, близком к критической и выше (т.е. скорость выше соревновательной) может оказывать сходные воздействия на организм в отношении тренирующего эффекта. В том случае, когда эти средства применяются с более умеренной интенсивностью, физиологическая направленность передвижения на лыжероллерах и бега с имитацией лыжных ходов может существенно различаться. Создается впечатление, что передвижение на лыжероллерах в силу биохимических особенностей и по специфичности приложения мышечных усилий (особенно при умеренной интенсивности работы) представляет собой более аэробное упражнение, чем иные циклические передвижения, в частности, бег с имитацией лыжных ходов. Хорошо сбалансированная текущая поставка кислорода, малые сдвиги кислотно-щелочного равновесия при работе являются теми особенностями, которые снижают эффективность использования передвижения на лыжероллерах как тренирующего средства или предопределяют необходимость применять его в больших объемах. С другой стороны, очевидно, что передвижение на лыжероллерах целесообразно использовать в тех случаях, когда преследуются цели восстановления организма после проделанной накануне работы или ставится задача технического или тактического совершенствования подготовки спортсмена.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зимкин, Н. В. Физиологическая характеристика силы, быстроты и выносливости : очерки / Н. В. Зимкин. – М. : Физкультура и спорт, 1956. – 206 с. : ил.
2. Зациорский, В. М. Исследование переноса тренированности в циклических локомоциях : автореф. дис. ... канд. пед. наук / В. М. Зациорский ; Гос. ин-т физ. культуры им. П.Ф. Лесгафта. – Л., 1961. – 15 с.
3. Александров, И. И. Исследование аэробного и анаэробного обеспечения напряженной мышечной деятельности человека (на модели плавания и бега) : автореф. дис. ... канд. биол. наук / Александров И.И. ; Акад. наук СССР, Ин-т физиологии им. И.П. Павлова. – Л., 1972. – 23 с.
4. Каг1sson J., Негmаnssеn L. Skidlöparnas barmarksträning. Tidskrift i Gymnastik, 1966, 93, 12.
5. Cureton, Т. Physical fitness of champion athletes / Т. Cureton. – Urbana : University of Illinois Press, 1951.

Контактная информация: chistiakov52@mail.ru