Управление тренировочным процессом в лыжном спорте (лыжные гонки) на основании закономерностей биоэнергетического обеспечения циклических нагрузок.

Введение.

Основные положения.

1. Проблематика вопроса.

2. Существующие концепции циклической нагрузки.

3. Физиология биоэнергетических процессов в ходе

тренировочной нагрузки.

4.1 Выработка концепции оптимизации тренировочного

процесса в соответствии с биоэнергетическими режимами

функционирования организма.

4.2 Принцип избирательности режимов.

4.3 Методологическая концепция тренирующего воздействия на метаболический

источник. (Теоретическое обоснование эмпирического исследования соответствия

гипотезы конечным результатам для спортсменов лыжников).

Введение.

В настоящее время циклическая тренировочная нагрузка является основой современного спорта, а так же многочисленных проявлений спортивно-оздоровительной деятельности.

Такой вид спорта, как лыжные гонки, зас­луженно относится к наиболее массовым видам спорта на земном шаре, в котором цикличес­кая нагрузка применяется как одно из самых действенных средств общефизической подготовки.

Тем не менее, приходится констатировать, что в настоящее время циклические виды спорта, в том числе лыжные гонки, несмотря на свою "фундаментальность", оказались в некотором "тупи­ке". Технические результаты давно уже превысили все мыслимые и "немыслимые" пределы че­ловеческих возможностей. Тренеры и спортсмены, обуре­ваемые идеей дальнейшего "раздвигания пределов" начинают регулярно прибегать к использованию запрещенных фармакологичес­ких средств и к иным приемам воздействия на организм, чреватым самыми отрицательными последствиями.

Поэтому важнейшей задачей науки являются поиск выхода из создавшегося тупика и разработка путей повы­шения эффективности и безопасности спортивных занятий.

Подобно тому, как наука стремится помочь челове­честву найти выход из той ситуации, в которой оно ока­залось благодаря успехам атомной и ядерной физики, точно так же спортивная наука должна вернуть спорт на путь служения здоровью и красоте.

По моему глубокому убеждению основная роль тут принадлежит именно методологии. Только разработка гра­мотных, научно обоснованных алгоритмов управления спортивными занятиями в процессе многолетней подготов­ки позволит найти новые безопасные резервы для спорта а также поможет наладить систематизированную оздоровительно-профилактическую работу с населением всех возрастных групп.

За многие десятилетия проблемам циклической на­грузки были посвящены тысячи научно-исследовательских работ, выполненных учеными многих государств. Тем не менее, нельзя утверждать, что на данный момент имеется полностью разработанная, а самое глав­ное, научно обоснованная теория циклической нагрузки.

Не секрет, что применяемые в спорте величины па­раметров и объемов тренировочной циклической нагрузки носят во многом эмпирический характер.

Усматриваются, по крайней мере, три укрупненные принципиальные причины, которые тормозят решение этих научных задач, имеющих важное значение для практичес­кого спорта.

Первая причина - чисто объективная, заключается в чрезвычайной сложности проблемы. Несмотря на свою на­глядность и естественность циклическая нагрузка замы­кается на весьма многофакторную, во многом неизученную систему - организм человека.

Вторая причина - в выборочном характере большинства исследований тренировочных нагрузок. То есть, авторы пытаются анализировать проблемы на уровне только выс­шего мастерства, либо в области детско-юношеского спорта.

Третья причина состоит в том, что до сих пор было слишком мало научных разработок по проблемам цикличес­ких нагрузок, в которых тренировочные объемы были бы должным образом увязаны с уже известными достижениями биомеханики и физиологии спорта (исследова­ниями о метаболических процессах при мышечной деятель­ности, теорией мышечных волокон и т. д.). В предыдущие годы были сделаны лишь первые шаги в этом направлении. Одним словом, нужны фундаментальные научные раз­работки, выполненные методом эмпирического анализа и имеющие конкретный выход на технологию. Результаты этих исследований должны быть распространены повсе­местно.

Однако общий подход и отдельные методологические концепции могут быть использованы при планировании профилирующей нагрузки в любом циклическом виде, в частности в лыжных гонках. И ес­тественно, такой общий подход должен опираться на прочный теоретический фундамент точных наук.

Разработка теоретического фундамента поможет в дальнейшем получить научно обоснованные значения основных параметров циклической нагрузки, используемых непосредственно в тренировочном процессе.

1. Основные положения.

Хотя и принято считать, что в течение всего XX столетия практическое развитие лыжных гонок шло несколько опережающими темпами по сравнению с научным обоснованием, тем не менее следует признать, что именно такие науки, как биохимия и физиология мы­шечной деятельности, теория и методика физической культуры, помогли осмыслить и систематизировать бога­тейший материал, собранный за долгие де­сятилетия.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Уже упоминалось, что циклические нагрузки, являю­щиеся основой лыжного спорта, оказались главным, стержневым направлением исследований.

Благодаря усилиям ученых была доказана целесооб­разность деления циклической нагрузки на несколько ти­пов, впервые были введены термины - аэробная, анаэроб­ная и смешанная (аэробно-анаэробная) нагрузки.

Подразделение циклической нагрузки на три типа относится к 30-м годам. А уже в 1939 г. впервые "робко" заявил о возможности существования четвертого типа циклической нагрузки.

Фарфель в серии работ дал физиологическое обоснование обнаруженным им 4-м зонам, которые он назвал "зонами относительной мощности".

Затем американец Ф. Генри в работах 50-х годов впервые поставил вопрос о том, что найденные зоны должны иметь не только физиологичес­кое обоснование, сколько биохимическое, и должны быть связаны с 4-мя основными биоэнергетическими процессами и организме человека:

ресинтезом фосфатных соединений,

анаэробным гликолизом,

аэробным окислением углеводов и

окислением жиров.

Рис1

В 1961 г. американский ученый С. Тейлор предложил подразделить анаэробную нагрузку на две раз­новидности:

анаэробную алактатную

анаэробную лактатную.

И как следствие, тренеры, работавшие в передовых, спортивно-развитых странах, уже в 60-е годы начали применять четырехкомпонентные модели циклической на­грузки.

Весьма важным моментом в исследовании физиологии циклических нагрузок явилось установление "порога ана­эробного обмена" (ПАНО). Впоследствии этот термин трансформировался в "анаэробный порог" (АНП).

ПАНО - уровень циклической нагрузки, характеризующегося четкими физиологическими и биохими­ческими параметрами, при котором происходит переход от плавной линейной реакции ЧОС (а следовательно, и всего организма) на нагрузку к нелинейной, неадекватной ре­акции.

Исследуя уровень ПАНО, ученые не могли пройти мимо еще одного знаменательного рубежа. Дело в том, что эксперименты с применением ступенчато повышавшейся нагрузки характеризовались не только увеличением ЧСС, но и повышением легочной вентиляции и, как следствие, увеличением потребления кислорода организмом испытуемого. Но, если линейное изменение ЧСС пропорционально нагрузке прекращалось на уровне анаэробного порога, то потребление кислорода организмом продолжало возрастать и после этого уровня, уже при не линейно изменявшемся пульсе. Естественно, эта зона была тщательно исследована, что привело к открытию еще одного критерия

- уровня максимального потребления кислорода (МПК), или, по определению - "критической мощности" аэробных процессов.

От такого пристального внимания к данной области оставался только один шаг до практического применения этого критерия в технологических схемах тренировочного процесса, и действительно, вскоре появилась предложен­ная концепция "критической скорости" в циклических видах спорта (соответствующей уровню МПК)

В конце 70-х годов перечень используемых специа­листами научно обоснованных критериев циклической на­грузки пополнился еще одной величиной. Американским специалистом Джеймсом Скиннером, ра­ботавшим в области биохимии мышечной деятельности, бы­ло обосновано существование физиологического критерия, расположенного (по уровню нагрузки) ниже "порога анаэ­робного обмена". Новая величина получила наименование "аэробного Порога" (АП), нагрузки, начиная с которого ре­гистрируется увеличение исходного содержания лактата в крови.

Появление новых биохимических и физиологических критериев неминуемо должно было привести к дальнейшему изменению классификации нагрузок в сторону увеличения количества используемых зон-режимов (пяти– шести –компонентные модели).

Очередной шаг по определению общего количества "зон относительной мощности", то был предпринят в 1986 г., , в учебнике по спортивной физиологии. В общей сложности было предложено во­семь таких зон, три из которых затрагивали анаэробную нагрузку, и пять - аэробную.

В гг. в ведущих научно-спортивных изда­ниях появляются отечественные исследования, в которых делается попытка представить полный биоэнергетический спектр метаболических источников, определяющий мышечную дея­тельность во всех режимах, начиная от разового движе­ния и кончая непрерывной работой в течение нескольких суток.

В 1991 г. появилась работа , в ней впервые была предпринята попытка связать объяснение метаболических основ аэробного и анаэробно­го порогов с физиологической концепцией мышечных волокон различных типов. В то время дифференцирова­лись два крайних варианта - красные и белые волокна, которые имели разную скорость сокращения.

2. Существующие концепции циклической нагрузки.

Как следствие из изложенного выше, теоретический фундамент циклической нагрузки складывался, начиная с 20-х годов, и краеугольным камнем в этом фундаменте изначаль­но был принцип оптимизации объема и интенсивности.

Что касается объемов циклической нагрузки, то их оптимизация в лыжных гонках сводилась к нахождению общих годовых объемов профилирующей на­грузки, дифференцированных в зависимости от спортив­но-квалификационного уровня или возраста (в детско-юношеском спорте) и распределяемых затем по отдель­ным зонам-компонентам. После чего эти компоненты обще­го объема распределялись по мезоциклам, месяцам и мик­роциклам. В результате объем выражался в километрах профилирующей тренировочной работы.

С интенсивностью дело обстояло намного сложнее. Сегодня мы можем констатировать, что поиски оптималь­ного варианта планирования и учета интенсивности не прекращались и, являются актуальными и по сей день.

В процессе развития методологических основ цикли­ческой нагрузки определились два основных направления оптимизации интенсивности.

Во-первых, с течением времени происходило и про­исходит непрерывное уточнение числа "зон относительной мощности", имеющих принципиальное отличие по метаболи­ческому обеспечению, а следовательно, и по тренирующе­му воздействию на отдельный функциональные системы ор­ганизма.

Во-вторых, в течение последнего полувека не прек­ращались поиски наилучшего способа количественной оценки интенсивности. Такая оценка была необходима для идентификации зон при практической тренировочной рабо­те.

Анализ литературных источников оптимизации интенсивности связано с поисками оптимального метода ее количественной оценки.

За весь период углубленного развития методологии циклической нагрузки предоставлено четыре основных способа количест­венной оценки интенсивности:

1) по величине ЧСС;

2) по процентному выражению, в зависимости от максимального уровня;

3) по скорости передвижения (или времени на 1 км);

4) по измерению уровня лактата крови. (Метод идентификации метаболических режимов мы­шечной деятельности по экспресс-анализу слюны. Новый метод пока еще не получил широкого распростране­ния).

3. Физиология биоэнергетических процессов в ходе тренировочной нагрузки.

Все основные биоэнергетические процессы, характеризующиеся либо различными исходными субстратами, либо различающимися условиями ресинтеза АТФ, могут рассматриваться как независимые источники энергии в организме человека.

Несмотря на то, что большинство метаболических процессов в живом организме протекают параллельно и при этом они взаимосодействуют и дополняют друг друга, существует термин принцип суперпозиции, оправдывающий предположения преимущественности какого-либо явления в рассматриваемом процессе последовательности применения в ходе тренировки разноплановых нагрузок. Суть "принципа суперпозиции" в данном случае сводится к тому, что он постулирует преимущественный вид соответствующего метаболического источника в конкретный отрезок времени, при работе конкретной мощности, но при параллельном течении других метаболических процессов (пусть даже частично заблокированных). То есть речь идет не о том, что в каждый конкретный отрезок времени функционирует лишь какой-то один метаболический источник и прекращается функционирование всех остальных, а лишь о превалировании данного источника в энергообеспечении в этот момент. Исходя из вышеизложенных теоретических предпосылок можно предположить, что существует принципиальна схема спектра метаболических источников, охватывающая весь диапазон мышечной деятельности, начиная от разового движения и до непрерывной работы в течение нескольких суток, и объясняющая биоэнергетическое обеспечение в этом диапазоне. В этом случае графическая интерпретация вышеупомянутого спектра метаболических источников будет представлять собой ряд независимых кривых с частично взаимоперекрывающимися подынтегральными площадями.

Рис.2

Принципиальная схема спектра метаболического обеспечения основного диапазона тренировочной нагрузки, иллюстрирующая принцип суперпозиции основных метаболических источников.

Приведенные на рис. 2 варианты принципиальной схемы были составлены уже с учетом "принципа суперпозиции", т. е. зоны максимальных энергетических вкладов различных метаболических источников были разведены во времени. Таким образом, в каждый конкретный отрезок времени превалирующим оказывался какой-то один соответствующий метаболический источник. Такой подход дает основание для утверждения того, что тренировочная работа на протяжении определенного отрезка времени с определенной мощностью позволяет выборочно воздействовать на биохимический компонент, лимитирующий данный режим, добиваясь усовершенствования данного компонента.

Далее, из рис.1 следует, что изображенные в соответствии с принципами химической кинетики метаболические процессы креатин фосфатного ресинтеза АТФ и анаэробного гликолиза условно могут быть разделены на три зоны:

выход на режим максимальной мощности, поддержание этого режима и угасание. Мощность метаболического ис­точника характеризуется расходом в единицу времени би­охимического субстрата, определяющего функционирование данного источника. Емкость источника напрямую связана с запасам данного субстрата в организме спортсмена.

Как уже упоминалось выше, принцип суперпозиции позволяет воздействовать выборочно на конкретный метаболический источник, добиваясь его усовершенствования так, что тренировочная работа в соответствующем режиме приводит к тому, что увеличивается количество лимитируемого субстрата и, следовательно, возрастает емкость, а так же повышается способность организма к расходованию данного субстрата в единицу времени и, таким образом, возрастает мощность. Первой характерной точкой в начале спектра бу­дет точка N фосфагенного режима. Это принципиальный рубеж, после которого начинается понижение мощности превалирующего источника. Причем, не только данного, учитывая, что метаболические источники "выстроены" в последовательности, определяющейся постепенным убыва­нием мощности, можно заметить, что после рубежа, соот­ветствующего точке N , уже ни один источник не смо­жет обеспечить большую, или хотя бы такую же мощность физической работы.

Следующей характерной точкой на рис.2 будет точка анаэробного углеводного источника. В соответствии с экспери­ментальными замерами, проведенными биохимиками и определившими период превалирующего действия анаэробного гликолиза по наличию необходимой концентрации "неметаболического" излишка CO2, получается, что для спортсменов любого уровня анаэробный ферментативный распад углеводов играет главенствующую роль при предельных соревновательных тренировочных нагрузках короткой продолжительности. Диапазон, лежащий между областью максимального действия анаэробного гликолиза и "анаэробным порогом", являющимся границей зоны аэробного окисления углеводов обозначается в тренировочном процессе как зона экономизации или экстенсивной. Доказав необходимость тренировочных режимов в диапазонах, соответствующих метаболическим переходам, к сожалению, не можем ответить столь же однозначно на вопрос о вспомогательных субстратах в каждом из та­ких переходных режимов. Можно лишь высказать некоторые предположения на уровне научной гипотезы.

В качестве наиболее классического примера вспомо­гательного субстрата можно, пожалуй, назвать миоглобин мышц. Обратившись к схеме биоэнергетического спектра можно заключить, что как при фосфатном ресинтезе АТФ, так и при безкислородном, ферментативном распаде углеводов, не предъявляется особо жестких требований к насыщению тканей работающих мышц кислородом. Такая потребность появляется при переходе от анаэробного гликолиза к аэробному биоэнергетическому обеспечению. Логично предположить, что в этот период в работа­ющих мышцах активизируются фракции миоглобина, являю­щегося главным переносчиком кислорода от гемоглобина крови к митохондриям и до того, как начать осущест­влять свои транспортные функции, новые, подключающиеся фракции, прежде всего, отдают митохондриям свой нема­лый кислородный запас. Следовательно, миоглобин, запа­сы которого могут увеличиваться под влиянием тренировки примерно на 40-60%, может рассматриваться в качестве вспомогательного субстрата. В следующем переходном режиме между углеводным и жировыми основными источниками ведущую роль могут играть триглицериды, составляющие основной жировой запас клеток мышечной ткани. А жирные кислоты, доставляемые потоком крови из жировых депо, начинают превалировать как субстрат при работе меньшей мощности, соответствующий чисто липидному режиму.

4. Выработка концепции оптимизации тренировочног процесса в соответствии с биоэнергетическими режимами функционирования организма.

На всем диапазоне мышечной деятельности - от разового движения до непрерывной работы в течение нескольких суток может функционировать несколько принципиально различных метаболических источников. Уже отмечалось, что тренировочные диапазоны, соответствующие основным источникам, целесообразно перемежать промежуточными режимами, имеющими непосредственное отношение к метаболическим переходам (т. е. смене одного основного источника другим). Известный физиолог , поняв, что мировые рекорды, являющиеся “флуктуациями”, плохо подходят для целей статистики, и, отобрав результаты 10 и 25 сильнейших лыжников мира, обнаружил распадение на четыре прямолинейных участка.

Проведя физиологическую базу, можно предложить широко известную классификацию лыжного спорта “по зонам относительной мощности”. Этот подход был постулирован во всех последующих учебных пособиях по спортивной педагогике и физиологии, издававшихся в бывшем СССР, и, небольшими модификациями, составляет основу учебно-тренировочного процесса в циклических видах спорта и по сей день.

Далее, Ф. Генри, пришел к выводу, что зоны относительной мощности должны иметь биохимическое обоснование. И соответственно в кривой “рекордов” должны отображаться основные пути получения энергии, необходимой для мышечной деятельности: распад фосфорных соединений, анаэробный гликолиз, аэробное окисление углеводов и окисление жиров.

Здесь следует обратить внимание, что вариантов синтеза АТФ, перечисленных Ф. Генри, - четыре (что равно количеству “зон относительной мощности”, предложенных ).

Думается, что в связи с этим уместно остановиться на мысли о том, почему “идея Фарфеля” имела столь долгую жизнь. Этому способствовало два обстоятельства. Во-первых, видимая простота, так как зон было предложено всего четыре. И для их обозначения были использованы самые простые термины: максимальная, субмаксимальная, большая и умеренная мощности. Поэтому такой вариант классификации нагрузок (вместе с интерпретацией) легко запомнить любому, пожелавшему разобраться в этом процессе. Вторым немаловажным обстоятельством подтверждавшим истинность идеи в глазах ученого мира, было обнаруженное впоследствии совпадение числа зон с количеством способов ресинтеза атф, принимавшихся в то время рассмотрение спортивными биохимиками.

Сам автор идеи подчеркивал универсальность предлагаемых им зон для всех циклических локомоций. История развития спорта показана, что эти зоны пользовались успехом при планировании тренировочного процесса.

Зададимся вопросом – какой же параметр мог бы служить критерием подобных тренировочных диапазонов? Во-первых, действительно, - продолжительность. Но не бега, а работы (так сказать, в более общем смысле); и не "продолжительность-константа" в пределах каждой зо­ны, а отличие продолжительности работы в одной зоне (во временном и метрическом измерении) от продолжи­тельности работы в другой. И поскольку каждая следую­щая, более продолжительная работа характеризуется по­нижением мощности, определяемым сменой биохимических субстратов, то приходим к выводу, что, во-вторых, зоны должны отличаться друг от друга и мощностью работы. То есть приходим к тому же определению, к которому пришел и . Действительно, основным отличительным признаком каждой зоны с позиций биоэнергетики будет новый биохи­мический процесс (с новыми субстратами), а с позиций биомеханики - новая мощность, составляющая какой-то процент по отношению к максимальной. Потому и получа­ются зоны относительной мощности.

Но теперь, когда нами было получено более деталь­ное обоснование метаболического обеспечения мышечной деятельности, дающее возможное"' по-новому взглянуть на проблему дифференциации спортивной нагрузки в зависимости от мощности выполняемой работы, думается, что настало время уточнить количество "зон относительной мощности" и их пределы. обнаружить эти "зоны-режимы" ему помогли точки переги­ба на логарифмической кривой.

В предыдущем изложении было доказано, что каждый из предложенных нами метаболических источников (включая промежуточные) имеет право на существование и соответственно имеет смысл тренировочная работа в каж­дом из диапазонов; поскольку такая работа служит совершенствованию какой-либо из сторон биохимического Обеспечения мышечной деятельности. Учитывая, что диапазон метаболического источника подразделяется на мощностную и емкостную составляющие, можно предполагать, что внутри каждого из 13 диапазо­нов должна существовать точка перегиба (при логарифми­ческой интерпретации), определяемая сменой мощности. Геометрические параметры этой точки позволит устано­вить "закономерность метаболического обеспечения". Следовательно, теоретически, "зон относительной мощ­ности" должно быть гораздо больше, чем метаболических источников. Тогда с учетом промежуточных и дополнительных режимов логарифмическая кривая будет насчитывать 20 отдельных участков, раз­деленных точками перегиба и представляющих собой "зоны относительной мощности". Таким образом, можно констатировать, что при бо­лее точном анализе, использующем данные биохимии, а не среднестатистические результаты на отдельных дистанци­ях, получается не 4 зоны относительной мощности, как предполагал , и не 5 - 8, как считали более поздние исследователи, а примерно 20.

Формально можно констатировать, что при любом ви­де циклической мышечной деятельности человека биохими­ческое обеспечение этой деятельности развивается по единой математической модели.

А фактически это означает, что данная закономер­ность может послужить основанием для разработки мето­дологических концепций не только рассматриваемой бего­вой нагрузки, но и любой другой профилирующей нагрузки в каждом циклическом виде спорта.

То есть, применение этой закономерности при сос­тавлении тренировочных программ для профилирующих наг­рузок позволит оптимизировать тренировочный процесс и, видимо (так же, как при беге), получить уменьшение тренировочных объемов профилирующей нагрузки.

4.2 Принцип избирательности режимов.

Изложенные выше основные теоретический положения позволили выделить примерно два десятка режимов, прин­ципиально различающихся по биохимическому обеспечению и, как следствие, имеющих различную мощность, что дает нам право, придерживаясь уже сложившейся терминологии, считать их "зонами относительной мощности".

Теперь для того, чтобы перейти непосредственно к планированию беговой нагрузки, используя при этом чет­ко очерченные (с позиций биохимии) режимы мышечной де­ятельности, нам в первую очередь, следует решить - все ли эти 20 режимов должны использоваться при подготовке конкретного спортсмена, а если нет, то по какому прин­ципу они должны отбираться. Для начала попытаемся очертить общий диапазон, используемый в тренировочном процессе бегунов всех специализаций.

“Параметры зон относительной мощности, вычисленные на основании закономерности метаболического обеспечения для мужчин (МСМК)”

Таб. 1

Номер режима

Номер зоны

L

м

T

с

tgai٭

ai

Лимитирующий процесс

Основной субсттрат

 

N1

E1

1-я

зона

0,125

0,250

0,118с

0,182

0,6208

0,6208

31о50

31о50

АТФ-азная реакция на фиофибриллах

АТФ-миофибрилл

 

N1-2

E1-2

0,500

1

0,280

0,430

0,6208

0,6208

31о50

31о50

АТФ-азная и КФК-азная реакцияна миофибриллах

АТФ- миофибриллКФ - миофибрилл

 

N2

E2

2

4

0,660

1,015

0,6208

0,6208

31о50

31о50

Креатинфосфокиназная реакция на миофибриллах

КФ-миофибрилл

N2-3

E2-3

8

16

1,56

2,46

0,6208

0,6571

31о50

33,3

КФК-реакция на миофибриллах

Кф-

миофибриллКФ-

цитоплазмы

2-я

N3

E3

3-я

4-я

32

64

3,8

6,7

0,6273

0,8181

32,1

39,3

КФК-реакция на миофибриллах

КФ-

цитоплазмы

 

N3-4

E3-4

5-я

6-я

128

256

13

27,5

0,9562

1,0809

43,7

47,2

КФК-реакция в клетке

Анаэр. углевод. ресинт. АТФ

КФ-

Цитоплазмы, гликоген мышц

 

N4

E4

7-я

8-я

512

1024

1мин

2,4

1,1255

1,2630

48,4

51,6

Анаэр. углевод. ресинт. АТФ

(гликолиз)

гликоген мышц

 

N4-5

E4-5

9-я

10-я

2048

4096

5,1

11

1,0874

1,1089

47,4

48

Анаэробный и аэробный углеводный ресинтез АТФ

гликоген мышц

 

N5

E5

11-я

12-я

8192

16384

23

49

1,0641

1,0911

46,8

47,5

Анаэробное фосфотирование (углеводный ресинтез АТФ)

гликоген мышц и печени

 

N5-6

E5-6

13-я

14-я

32768

65536

103

220

1,0718

1,0948

47

47,6

Анаэробное фосфотирование (углеводный и липидный ресинтез АТФ)

гликоген мышц и печени, жирные кислоты

 

N6

E6

15-я

16-я

131072

262144

8ч

17:30

1,1255

1,1293

48,3

48,5

Анаэробное фосфотирование (липидный ресинтез АТФ)

жирные кислоты

 

N6-7

E6-7

17-я

18-я

524288

1048576

39:00

93:00

1,1561

1,2224

49,1

50,7

Анаэробное фосфотирование (липидный и белковый ресинтез)

жирные кислоты, белки

 

N7

E7

19-я

20-я

2097152

4194304

228:0

624:0

1,3251

1,4525

53

55,5

Анаэробное фосфотирование (белковый ресинтез АТФ)

белки

 

Для самой длинной дистанции - марафона превалирующим в энергообеспечении является переходный режим углеводно-липидного ресинтеза АТФ 5-6. Схема полного биоэнергетического спектра свиде­тельствует о том, что в этот период метаболическое обеспечение определяется (не считая гипотетических вспомогательных субстратов) функционированием двух со­седних основных источников - углеводного аэробного и жирового.

Следовательно, в тренировку марафонцев, а также бегунов на дистанции 30 и 20 км (входящие в тот же ре­жим) обязательно нужно включать работу в режиме следу­ющего, жирового источника. Не тренируя конкретно этот источник, олицетворяющий липидный ресинтез АТФ, невозможно рассчитывать на максимально высокий уровень со­держания жирных кислот в кровотоке, т. е. "топливная" составляющая справа, от шестого основного источника получится неполноценной.

Далее, учитывая монотонность изменения параметров в анализируемой схеме энергообеспечения, можно сделать еще одно заключение. Если для лыжников стайеров, в энергоо­беспечении которых превалирует анаэробный гликолиз, общеизвестны смысл и польза аэробной углеводной рабо­ты, а для бегунов на длинные определенную добавку дает соседний, жировой метаболический источник, то для представителей сверхдлинных дистанций (от 30 до 160 км) было бы логичным включение в тренировочный процесс работы, связанной с улучшением белкового ресинтеза АТФ (хотя бы на уровне переходного липидно-белкового режима). То есть напрашивается вывод о включении в общий диапазон еще одного метаболического источника - пере­ходного режима "6-7".

Кстати, некоторые тренеры-практики, работающие с марафонцами, самостоятельно пришли к необходимости ис­пользования этого режима (не очень, видимо, представ­ляя, что это значит с метаболических позиций). Так, в литературе имеется свидетельство о том, что в определенные периоды подготовки, тренер со сво­ими учениками применял ходьбу в горной местности про­должительностью до 8 часов, объясняя это пользой для здоровья.

Однако, наряду с нормализацией основных функций организма, а также, несомненно, наряду с повышением уровня эритропоэза (фактор чрезвычайно важный для ста­йеров), нельзя отрицать, что подобная работа (в плане метаболизма) является типично белковой. Так же рассмотрим вопрос о превалировании в основных мышечных группах используемых при циклических локомоциях мышечных волокон определенного типа, характерного для представителей конкретной группы видов. В настоящее время уже доказан тот факт, что мышцы высококлассного стайера содержат чрезвычайно высокий процент медленных, "красных" мышечных волокон (тип I), хорошо снабжаемых кислородом, в избытке обеспеченных миоглобином и окислительными ферментами. В противопо­ложность бегунам на выносливость, в мышцах спринтеров мирового уровня преобладают быстрые, "белые" волокна (тип II-В), отличающиеся большим поперечным сечением и, как следствие, большой силой и малым временем сок­ращения.

Для средневиков имеют существенное значение мы­шечные волокна типа II-А и II-В, так как именно в них реализуются основные процессы анаэробного гликолиза. Кроме того, волокна этих типов позволяют хорошему средневику иметь способность к ускорениям, необходимым при ведении тактической борьбы на дистанции.

Дискуссионными на сегодня являются два вопроса:

1)  о наличии четвертого, промежуточного типа мышечных волокон, способного преобразовываться в любой из аль­тернативных вариантов

2)  о способности ос­новных типов волокон перерождаться (или, по крайней мере, адаптироваться) в противоположные.

Так, например, имеются литературные свидетельства, со ссылкой на многочисленные исследования, в ко­торых утверждается, что систематическая длительная стимуляция скелетной мышцы с частотой 10 Гц превращает быстросокращаюшиеся мышечные волокна в медленно сокращающиеся, а стимуляция частотой 60-120 Гц, наоборот, медленные волокна превращает в быстрые.

Причем в этих исследованиях указывается, что иннервирование может производиться как искусственно (электростимуляцией), так и собственными импульсами спортсмена, так как соответствующими исследованиями доказывается корковая регуляция произвольных и направ­ленных сокращений мышц.

Подводя черту под вышесказанным, можно отметить, что сложившиеся представления теории и методики физического воспитания как раз и заключались в том, что представители альтернативных беговых дисциплин (сприн­теры и стайеры) в тренировочном процессе не злоупот­ребляли упражнениями, наносящими явный вред спортивно­му результату. Так, например, не встречалось стайеров с увлечением отрабатывающих старты с колодок или зани­мающихся упражнениями на быстроту в течение нескольким секунд, так как было ясно, что подобная работа прово­цирует увеличение числа быстрых утомляемых волокон ти­па П-В, т. е. идет вразрез с достижением высокого ре­зультата в лыжном беге на выносливость.

По аналогичным причинам спринтеры не увлекались бегом на длинные и тем более сверхдлинные дистанции, так как мышцы на глазах начинали терять свои скорост­ные качества.

В связи с вышеизложенным, возвращаясь к нашим ре­жимам (табл. 14), можно заметить, что режимы "5-6", "6" и "6-7" для спринтеров несут в себе скорее вред, чем пользу.

Аналогичное вредное воздействие на стайеров на­верняка окажут режимы "2-3" и "З". Для бегунов на сверхдлинные дистанции излишним может оказаться даже режим "3-4".

Поэтому, вырисовывается вариант деления общей диапазона (между представителями отдельных специализа­ций) на несколько периодов, частично взаимоперекрываю­щихся. Для стайеров (от 3000 дом) имеют смысл режимы начиная с "3-4" по "6" (т. е. также 12 режимов).

Для представителей сверхдлинных дистанций вырисо­вывается диапазон "4" - "6-7" (так же 12 режимов). И, наконец, для представителей видов, чья дея­тельность напрямую связана с процессами анаэробного гликолиза (1500 м), остается пропущен­ный вариант - начиная с режима "3" и по "5-6" (т. е. опять-таки 12 режимов).

После этого возникают два новых вопроса:

Во-пер­вых, зачем нужны такие широкие диапазоны? То есть тре­буется научное подтверждение приведенной выше разбив­ки, которая была сделана почти что "волевым решением".

И, во-вторых, если уж потребуется такой широкий диапазон, то использовать ли его сплошь, по всей шири­не, или действовать выборочно, подбирая режимы по ка­кому-то принципу.

Сначала попытаемся ответить на первый вопрос. Действительно, 12 режимов для каждого конкретного бе­гового вида - это 6 различных метаболических источни­ков. Анализ показывает, что для любо­го вида будут использованы три основных и три переход­ных, промежуточных источника. Казалось бы, для чего так много?

Скажем, если раньше скоростная работа для спринтеров не вызывала сомнений, а более продолжительной тренировочной беговой работой большинство тренеров, работавших со спринтерами, пре­небрегало, то с подключением к тренировочному процессу исследователей довольно быстро было выявлено, что уп­ражнения большой мощности, не подготовленные предшест­вующими более "медленными" нагрузками, вызывают неа­декватные реакции организма и ведут к перенапряжению и, как следствие, к перетренированности и травмам. И чем более "острая" спринтерская работа применялась, тем быстрее наступал негативный исход. Так что, как видим, для спортсменов проработка нескольких менее мощных метаболических источников имеет жизненно важное значение. Причем не только в переносном смысле (для спортивного результата), но и в самом прямом - для здоровья.

Далее, может возникнуть вопрос - зачем даже умеренные скоростные тренировки стайеру?

Анализ показывает, что скоростные трени­ровки помогают накапливать в больших количествах такие важные для стайеров вещества, как гликоген, миоглобин, ферменты окисления и т. д. То есть, получается, что, за­нимаясь в разумных пределах не свойственной ему рабо­той и не расходуя при этом обычные субстраты, стайер как бы накапливает биологический потенциала.

Следовательно, можно констатировать, что для ста­йеров в тренировочном процессе должны быть задейство­ваны режимы, по крайней мере, начиная с "3-4".

И, наконец, проанализируем еще раз схему биоэнер­гетического спектра. И наш вариант полного спектра, и особенно схемы предшественников дают четкое представление о процентном соотно­шении вкладов различных источников в энергообеспечение мышечной деятельности. Помимо превалирующего, по прин­ципу суперпозиции, биохимического процесса, в работе каждой мощности участвуют несколько соседних метаболи­ческих источников. При этом энергетическая составляю­щая, идущая от каждого из таких вспомогательных источ­ников, будет прямо пропорциональна проработанности данного источника. Чем лучше тренирован источник, тем более сильную составляющую можно от него ожидать. Таким образом, получается, что при грамотно (с методической точки зрения) построенном тренировочном процессе, нам не удастся уйти от тех шести метаболи­ческих источников, которые обозначились в предвари­тельной проработке.

Теперь попытаемся ответить на второй вопрос - ис­пользовать ли весь диапазон, охватываемый шестью метаболическими источниками, или возможны еще некоторые сокращения.

Если вспомнить основную методологическую концеп­цию тренирующего воздействия на конкретный метаболи­ческий источник, то второй вопрос можно сформулировать гак: обязательно ли при подготовке конкретного спорт­смена прорабатывать мощностную и емкостную составляю­щие каждого из 6 метаболических источников (т. е. пользоваться всеми 12 режимами)?

Обратимся к схеме полного биоэнергетического спектра. На метрической шкале, отложенной но оси абсцисс, можно легко "обнаружить" любой беговой КПД лыжного спорта. Точка на оси абсцисс, соответствующая конкретному беговому виду, будучи спроецированной на схему метаболических источников, попадает на какой-то определенный режим конкретного метаболического источника. Этот режим и будет превалирующим.

В отношении прочих режимов первоначально напраши­вается следующая мысль: режим должен быть тренирован тем сильнее, чем ближе он расположен к превалирующему режиму. То есть чем выше энергетический вклад режима, тем большей проработке он должен подвергаться. В варианте тренировки подготовки лыжника спринтера не существует возражений против соседних режимов –N4 (мощность анаэробного гликолиза) и N4-5 (мощность анаэробно-аэробного режима). Вклад их в энергообеспечение лыжника спринтера действительно велик и оба режима должны быть включены в тренировочный процесс.

Возникает естественный вопрос - зачем же в таком случае тренировать мощностные составляющие этих режи­мов? Ведь некоторый их энергетический вклад обеспечи­вается, в первую очередь, запасами субстратов, т. е. емкостью. Вывод однозначен - из тех режимов, которые расположены на схеме биоэнергетического спектра до превалирующего метаболического источника, есть смысл включать в тренировочный процесс лишь емкостные сос­тавляющие.

Можно констатировать, что более высокая мощность данных источников обеспечит более мощные восходящие ветви, а следовательно, и более ве­сомый энергетический вклад при беге на спринтерские дистанции. Кроме того, злоупотребление длинными дистанциями, скажем, для спринтеров (если задействовать мощности емкости последующих источников), может провоцировать рост медленных мышечных волокон, способствовать убыва­нию мышечной массы и другим, нежелательным для сприн­тера явлениям.

Поэтому в отношении последующих метаболических источников, напрашивается вывод - тренировать только мощностные составляющие. Итак, получается, что в тренировочный процесс есть смысл включить 7 источников:

превалирующий, два соседних, ем­кости предыдущих, а такие мощности пос­ледующих. Нетрудно заметить также, что "соседний" режим может быть классифицирован как мощностная составляющая одного из последующих режимов. И эта ситуация будет повторяться каждый раз, для любого вида физической нагрузки; один из соседних режимов всегда может быть отнесен либо к мощностям последующих, либо к ем­костям предыдущих. Это еще более упрощает формулировку принципа отбора режимов. Кстати, слово принцип употреблено здесь совсем не случайно. Обоснованный выше подход приводит к утверж­дению, что существует определенный принцип отбора, позволяющий из всего многообразия метаболических режи­мов отобрать для каждого вида тренировочного прочесса свой, присущий только данному виду, комплекс режимов, имеющих "тренировочный смысл". Поэтому, найденный принцип может быть назван принципом избирательности режимов циклической нагруз­ки.

Он имеет следующую формулировку: "Каждому циклическому виду спорта соответствует определенный, прису­щий только ему, комплекс режимов профилирующей нагруз­ки; для тренировочного процесса отбираются мощность и емкость метаболического источника, превалирующего в энергообеспечении данного вида, а также емкостные ре­жимы предыдущих метаболических источников и мощностные режимы последующих, входящих в общий диапазон, соот­ветствующий данному виду".

Таким образом можно констатировать, что “принцип избирательности режимов циклической нагруз­ки”, имеющий достаточное теоретическое обоснование, после получения экспериментального подтверждения может быть рекомендован для широкого практического использования в тренерской работе.

4.3 Методологическая концепция тренирующего воздействия на метаболический источник. (Теоретическое обоснование эмпирического исследования соответствия гипотезы конечным результатам для спортсменов лыжников).

Итак, теперь, когда мы располагаем конкретным перечнем планировочных метаболических диапазонов, отобранных с помощью нашего принципа и имеющих четкие границы, очерченные "законо­мерностью метаболического обеспечения циклических локомоций", актуальным становится вопрос о тренирующим воздействии на отдельно взятый метаболический источник (или диапазон).

Напомним, что упоминавшийся выше принципиальный подход заключался в выборочном воздействии на мощностную и емкостную составляющие конкретного метаболичес­кого источника, лимитирующего биоэнергетическое обес­печение соответствующего режима мышечной деятельности.

Как же в таком случае должна выглядеть принципи­альная схема тренирующего воздействия на конкретный метаболический источник?

Воспользуемся графиком, представляющим собой часть полного биоэнергетического спектра (см. рис.3).

Рис.3

По предложенной нами концепции основные метаболи­ческие источники должны в обязательном порядке переме­жаться промежуточными, переходными, источниками, реа­лизующими как соседние "основные" субстраты, так и собственные "вспомогательные".

На рис. (см. рис. 3 ) изображены два соседних основных мета­болических источника (условно обозначим их цифрами 1 и 2) и находящийся между ними промежуточный источник -"1-2".

Рассмотрим как выглядит, к примеру, тренирующее воздействие на основной источник 1.

Начнем с мощностной составляющей. Попытаемся вы­яснить, какие же тренировочные режимы следует применять, чтобы в результате повысилась абсолютная мощ­ность метаболического источника. Следовательно, нам предстоит выяснить, какой ре­жим конкретно позволит источнику 1 функционировать на полную мощность. Должен ли это быть бег на лыжах в течение временного периода tn со скоростью, максимальной для данного периода, или работа в течение пе­риода tn со скоростью, соответствующей временному интервалу te; а может быть, полная мощность реализу­ется при беге с соревновательной скоростью в течении периода te(или ts ). Одним словом, вариантов тут ве­ликое множество. И, именно по этой причине мною предлагается проведение эксперимента, дающего однозначный ответ на вопрос о режиме, соответствующем максимальной мощности источника. В качестве исследуемого источника предлагаю про­цесс анаэробного гликолиза ввиду того, что один из конечных продуктов этого процесса - молочная кислота - является легко регистрируемым метаболитом, а ее количественный состав служит хорошим критерием мощности анаэробного процесса.

Теоретически анализируя мощностную составляющую, можем предположить, что мощность метаболического источника характеризуется количеством субстрата, расходуемого и единицу времени. Но в связи с тем, что количество выделяемой молочной кислоты также пропорционально количеству утилизируемого субстрата, то по скорости образования Hla (лактата или молочной кислоты) можно косвенно судить о мощности метабо­лического процесса.

Очевидно, что мак­симальная скорость образования молочной кислоты соот­ветствует работе с максимально возможной мощностью в течение короткого промежутка времени. Таким образом, можно сделать вывод, что на нашей принципиальной схеме методологической концеп­ции тренирующего воздействия мощностная составляющая основного источника 1 будет максимально прорабатываться при нагрузке с соревновательной скоростью в течение временного периода tn. Также явствует, что емкость ме­таболического источника максимально исчерпывается когда все биохимические показатели (кроме скорости образования лактата) регистрируют мак­симальные отрицательные сдвиги. Располагая схемой пол­ного биоэнергетического спектра мы можем утверждать, что к этому времени заканчивается в основном период действия анаэробного гликолиза. Следовательно, на принципиальной схеме тренирующего воздействия наиболее сильным режи­мом для проработки емкостной составляющей основного источника 1 будет бег на лыжах с соревновательной скоростью течение временного периода tе. Но такой вариант пригоден лишь для соревнований. В тренировочном процессе обычно применяются нагрузки, не превышающие примерно 90% от максимальной интенсивности.

Таким образом, для определения тренировочного отрезка наибольшей интенсивности нужно на схеме иметь "зазор" между предельным параметром данного диапазона и наибольшим тренировочным отрезком. Сразу возникает вопрос - в какую сторону от точки N (или Е } он дол­жен располагаться?

В качестве ответа на этот вопрос существует весь­ма логичное объяснение.

Дело в том, что под влиянием тренировочной наг­рузки происходит сдвиг графика метаболического источ­ника в сторону увеличения предельных параметров. То есть на рассматриваемой схеме это будет сдвиг вправо по оси абсцисс.

При этом увеличивается мощность и возрастает ем­кость, а следовательно, подынтегральная площадь, опре­деляющая работоспособность источника, становится боль­ше.

Рис.4

Следовательно характерная точка N, ограничивающая период удержания максимальной мощ­ности источника, за время очередного тренировочного мезоцикла сместится в положение N’. А поскольку максимальная тренировочная нагрузка обычно применяется в конце предсоревновательного мезоцикла, то последним, самым жестким тренировочным режи­мом будет нагрузка в течение периода tn в темпе tn, или tn').

То есть требуемый "зазор" на рис.4 оказывается справа от точки N, соответствующей исходному уровню спортсмена.

Аналогично, можно отметить, что характерная точка Е на протяжении тренировочного, предсоревновательно­го мезоцикла совершает переход в положение Е'.

Следовательно, самым напряженным режимом в трени­рующем воздействии на емкость источника будет нагрузка в течение временного периода te со ско­ростью, соответствующей te , или te (te ).

Но в связи с тем, что тренировочный процесс сос­тоит не только из напряженных режимов, тренер должен иметь возможность варьировать нагрузку.

Прежде всего, должна варьироваться продолжительность работы. Исходя из описанного выше принципиального подхода при проработке мощностной составляющей метаболического источника длина тренировочных отрезков изменяется. Для емкостной составляющей используется диапазон от tn, до te; есть основания полагать, что регулярная работа, производимая на нисходящей (затуха­ющей) ветви источника, стимулирует увеличение коли­чества лимитирующего субстрата.

Кроме продолжительности нагрузки, несом­ненно, должна варьироваться и скорость пробегания тре­нировочных отрезков. На это существуют два научно обоснованных аргумента. Во-первых, чтобы избежать адапта­ции организма к нагрузке, а во-вторых, спортсмен просто не сможет физически воспроизвести сразу, на первых тренировочных занятиях максимальный соревновательный темп, рассчитанный на конец предсоревновательного мезоцикла. Следовательно, и для ско­рости требуется период "разгона".

Обратившись к принципиальной схеме тренирующего воздействия отметим, что для варьирова­ния скоростью выглядят наиболее подходящими следующие диапазоны: при мощностном варианте - от tn’ до te и для емкости - от te' до te. Следует отметить, что подобная схема тренирующего воздействия применима (или, точнее, будет повторяться) для любого метаболического источника, как основного, так и промежуточного, переходного.

В заключение следует остановиться еще на одном аспекте предлагаемого подхода. Нужно уточнить - как будут выглядеть в действи­тельности соотношения временных или метрических пара­метров, определяющих продолжительность и скорость бе­говой нагрузки.

С наиболее "жесткими" режимами, вроде бы, все яс­но. Для каждого мощностного или емкостного диапазона такой режим определяется "зазором" между предельным параметром длины тренировочного отрезка и предельным параметром диапазона скоростей, соответствующим наи­высшей скорости из всех применяемых для проработки данного метаболического компонента. При этом получает­ся соотношение, равное 80-90% от максимальной соревно­вательной нагрузки (по глобальному воздействию на ор­ганизм).

Теперь попытаемся выяснить, как обстоит дело с минимальной тренировочной нагрузкой по каждому диапа­зону.

Как известно, предельные метрические параметры метаболических режимов полного биоэнергетического спектра связывает геометрическая прогрессия со знаме­нателем "2".

А это означает, что в качестве минимальных трени­ровочных отрезков могут использоваться дистанции, сос­тавляющие 25% от длины отрезка, определяющего скорость бега. Обратившись к рис. 11 можно отметить, что отре­зок la, (соответствующий ta), составляет 25% от от­резка le (соответствующего te). Имеют ли смысл и используются ли такие соотноше­ния в повседневной педагогической практике?

Ответим сначала на второй вопрос - да, использу­ются.

Во-первых, для отработки техники бега на соот­ветствующую дистанцию.

Во-вторых, для усвоения спорт­сменами темпа бега на данную дистанцию. В заключение следует отметить, что предлагаемая методологическая концепция тренирующего воздействия на отдельно взятый метаболический источник может приме­няться в любом циклическом виде спорта при планирова­нии профилирующей нагрузки. Обоснованная нами выше методологическая концепция тренирующего воздействия на отдельно взятый метаболи­ческий источник, к сожалению, не дает исчерпывающих ре­комендаций, когда дело касается многолетнего планиро­вания. А точнее, для построения грамотного тренировоч­ного процесса, она, должна быть дополнена еще одним ме­тодологическим принципом, имеющим непосредственное от­ношение к эксплуатации конкретного режима.

Использование одного и того же режима в течение многих лет представляет определенную методологическую сложность. В специальной литературе немало сказано об адап­тации организма к нагрузкам. Подмечено, что те объемы и диапазоны, которые вначале приносили ощутимый трени­ровочный эффект, со временем уже не дают желаемого ре­зультата.

Следовательно, одной из основных стратегических концепций тренировочного процесса должно быть макси­мально экономное расходование тренировочных средств.

Чем меньшим объемом нагрузки будет достигнут очередной спортивно-квалификационный уровень, тем больший резерв тренировочных средств и адаптационных возможностей организма спортсмена сохра­нится на будущее.

То есть идея предлагаемого практического подхода сводится к тому, чтобы в работе со спортсменом конк­ретного уровня использовать не весь диапазон режима, характерный для данной спортивной квалифи­кации, а лишь часть его, соответствующую этому уровню.

Итак, мы пришли к необходимости введения еще од­ного принципа используемого при планировании цикли­ческой нагрузки, который назовем "принципом после­довательной реализации режима" (иди 2-м принципом). Он имеет следующую формулировку: "При многолетнем планировании циклической грузки диапазон каждого метаболического режима распределяется на зоны, пропорциональные спортивно-квалификационным уровням, для ис­пользования в тренировочном процессе лишь части диапа­зона, соответствующей подготавливаемому разряду".

Но основная роль 2-го принципа не сводится только к уменьшению объемов. Его главное, принципиальное зна­чение состоит в том, что он позволяет сохранить ресурс организма спортсмена по всем основным метаболический 'режимам, сохранить для решения главных задач в "боль­шом спорте" (не израсходовав преждевременно этот ре­сурс в юношеский период онтогенеза). Следует подчеркнуть, что при использовании "прин­ципа последовательной реализации", в процессе трени­ровки не только не происходит "побития" личных рекор­дов, но ни один режим, ни разу не преодолевается с интенсивностью 100%. Казалось бы, нужна адаптация организма к высоким нагрузкам, но вместо этого предла­гается щадящая система подготовки, способствующая со­хранению и накоплению биологического потенциала.

Основные выводы :

Следует признать, что анализ закономерностей биоэнергетического обеспечения циклической нагрузки, про­веденный на основе лыжного спорта, при­нес интересные научные результаты.

Особо важным вкладом в исследуемую проблему ста­ло построение модели полного биоэнергетического спект­ра метаболического обеспечения мышечной деятельности, охватывающего диапазон от разового движения до непре­рывной работы в течение нескольких суток.

Эта универсальная схема, в силу цикличности нагруз­ки и монотонности изменения ее параметров, буквально пронизана закономерностями.

Благодаря такой упорядоченности принципиальная схема полного биоэнергетического спектра явилась хоро­шим фундаментом для многих методологических концепций не только беговой, но и в целом, циклической нагрузки.

Кроме того, разработка полного биоэнергетического спектра и последовавший затем математической модели, показавшей, что обеспечивающие весь диапазон мышечной деятельности — 20 метаболических режимов могут расс­матриваться как "зоны относительной' мощности", привели к совершенно новому взгляду на природу физической наг­рузки.

Упорядоченность модели полного биоэнергетического спектра прослеживается не только по горизонтали (в развертке метаболических источников), но и по вертика­ли (в мощностном плане).

Вопрос о мощностной структуре отдельного метабо­лического источника явился важным теоретическим поло­жением данного исследования. Предложенная нами методологическая концепция тре­нирующего воздействия на отдельно взятый метаболичес­кий источник позволяет осуществить переход от теорети­ческих рекомендаций отдельных специалистов биохимии и физиологии мышечной деятельности к практическому ис­пользованию в технологических программах таких поня­тий, как мощность и емкость метаболического источника (с подробным разъяснением места каждого из этих пара­метров в тренировочном процессе для любого конкретного источника, а также в общем биоэнергетическом спектре).

Кроме того, необходимо подчеркнуть, что именно эта концепция позволила обнаружить "закономерность ме­таболического обеспечения циклических локомоций", важ­нейшую из перечисленных выше закономерностей.

Этот принцип, знание которого необходимо при ра­боте со спортсменами любого спортивно-квалификационно­го уровня, является тонким инструментом, позволяющим из всего теоретически возможного диапазона циклической работы "вырезать" набор узких полос, необходимых имен­но для данной, конкретной спортивной дисциплины.

Можно констатировать, что значение 1-го принципа в методологии тренировочного процесса достаточно вели­ко.

Во-первых, он позволяет сделать очередной шаг в вопросе дифференциации циклической нагрузки для от­дельного вида спорта.

Во-вторых, как нетрудно заметить, он вносит за­метный вклад в процесс снижения тренировочных объемов циклической нагрузки.

В-третьих, он позволяет "просеять и отфильтро­вать" все излишние и даже вредные режимы, существующие по незнанию в сегодняшнем тренировочном процессе. Весьма актуальным для методологии циклической нагрузки может оказаться 2-й принцип, или "принцип последовательной реализации режима". Применение этого принципа приводит (практически, на всех спортивно-ква­лификационных уровнях) к еще большему утоньшению по­лос-диапазонов, отобранных для циклической нагрузки в конкретной спортивной дисциплине с помощью 1-го прин­ципа. Это утоньшение также свидетельствует о сокраще­нии требуемых тренировочных объемов.

До сих пор складывалось впечатление, что на уровне предельных возможностей человека единственный путь для того, чтобы раздвинуть эти пределы, лежит че­рез максимальное напряжение в условиях подготовитель­ного тренировочного процесса.

Однако существуют высказывания и противоположного характера. Так, например, известный тренер по тяжелой атлетике, а в прошлом великолепный штангист, утверждает: "... за долгие годы наши спортсмены и тренеры привыкли строить подготовку через поднимание рекордных весов на тренировках. Я к этому отношусь резко негативно. Рекорды надо бить только на соревно­ваниях. И это говорит человек, установивший 80 (!) рекордов мира. Задача предварительного тре­нировочного процесса состоит в том, чтобы наилучшим образом подготовить организм к такой флуктуации (нако­пить к этому моменту максимальный биологический потен­циал.

Поэтому "принцип последовательной реализации режима" (или 2-й принцип), который как раз и нацелен на решение подобной задачи, может быть рекомендован для использования в тренировочном процессе спортсменов любого квалификационного уровня.

Анализ тренировочных нагрузок, проведенный по представленным данным отдельными тренерами в октябре, ноябре 2002 г. и январе, феврале 2003 г., выявил отсутствие оптимального планирования при проведении тренировок в воде. Во всех анализируемых программах выполнения тренировочных упражнений отмечается превалирование нагрузок низкой интенсивности и почти полное отсутствие упражнений, при выполнении которых интенсивность их выполнения приближена или соответствует условиям соревновательной деятельности спортсмена.

Отсутствие в должном объеме развивающих нагрузок в той или иной зоне мощности неизменно приводит к уменьшению или в лучшем случае сохранению энергетических субстратов, обеспечивающих ресинтез АТФ в данной зоне мощности. Известно, что нагрузки низкой интенсивности стимулируют развитие и совершенствование аэробного обеспечения мышечной деятельности и являются необходимым атрибутом в совершенствовании способности организма утилизировать лактат в самой мышце при работе высокой интенсивности.

Достижение наибольшей скорости продвижения по дистанции без значительного «закисления» организма – перспективная и актуальная задача сегодняшнего дня, решение которой во многом определяется выполнением упражнений на уровне ПАНО и ниже. При этом, однако, для повышения результативности на соревновательной дистанции нельзя забывать мобилизацию анаэробных процессов в энергообеспечении мышечного сокращения.

Совокупность имеющихся данных позволяет говорить о правомерности комплексного подхода к данной проблеме. В этом аспекте следует, прежде всего обратить внимание на те механизмы энергообеспечения работы мышц, которые, с одной стороны, не препятствуют разворачиванию мощных анаэробных процессов, с другой - содействуют утилизации побочных продуктов анаэробного обмена либо ограничивают их образование. Правомерность такого подхода к повышению эффективности анаэробного обмена видится, в частности в том, что при смещении РН-среды в кислую сторону происходит снижение активности гликолитических ферментов, что емкость гликолитического источника лимитируется не содержанием гликогена в работающих мышцах и тем более в печени, а главным образом концентрацией лактата (, 1983). Следовательно, развивая механизмы утилизации лактата, мы тем самым расширяем мощностные и емкостные возможности того же гликолитического механизма. Реализация этих возможностей требует адекватных методологических подходов к проблеме повышения результативности в плавании.

Многочисленные исследования и передовая технология по проблеме построения тренировочного процесса убедительно обосновали малую эффективность этапного последовательного развития аэробных, аэробно-анаэробных, анаэробно-гликолитических и анаэробно-алактатных механизмов ресинтеза АТФ.

Если в недавнем прошлом целесообразным считалось создание “запаса” аэробной производительности к концу подготовительного периода, то в настоящее время накопление молочной кислоты при интенсивной работе специалисты не связывают “напрямую” с парциальным давлением кислорода в митохондриях, т. е. не его недостатком для интенсивной переработки пирувата, а факторами, обеспечивающими этот процесс окисления в мышцах. Обоснованием этого положения являются, в частности сведения о том, что в мышцах, накапливающих лактат, никогда не возникает состояния аноксии. Даже при самой напряженной работе содержание кислорода в мышцах всегда выше критического.

Из этого следует заключить, что выносливость при анаэробном режиме работы лимитируется, в первую очередь, способностью самих мышц использовать кислород, а не недостатком поступления его к мышцам. Наличие напряжения кислорода в венозной крови, значительно превышающего уровень критического напряжения кислорода в митохондриях при работе высокой интенсивности, свидетельствует об ограниченности его использования (Gollnick P., Hermansen L., 1993 и др.).

Отметим и тот факт, что при относительно низкой интенсивности движений работа в основном выполняется медленными мышечными волокнами за счет аэробных источников энергии, где кислород выступает в качестве одного из субстратов ресинтеза АТФ. Данный процесс в большей мере определяет уровень МПК. При повышении интенсивности работы, когда начинают функционировать в основном быстрые мышечные волокна с превалированием анаэробных процессов, кислород в большей степени начинает выполнять функции ограничения образования лактата ( окисления пирувата в митохондриях). Различная количественная потребность кислорода в этих процессах отчасти объясняет относительную “безболезненность” снижения на соревновательном этапе уровня МПК, уменьшение его корреляции со спортивным результатом.

Таким образом, отличительные функции кислорода в аэробных и анаэробных процессах позволяют говорить о необходимости построения тренировочного процесса с позиций как развития оксидативной способности мышц для повышения выносливости и интенсивности выполнения спортивного упражнения в низких зонах мощности ( включая и уровень ПАНО), так и устранения высокой “закисленности” снижающей эффективность анаэробных процессов.

Тренировка на выносливость аэробной направленности вплоть до уровня ПАНО приводит к увеличению числа митохондрий и повышению активности митохондриальных ферментов в основном в мышечных волокнах типа 1, обеспечивая увеличение мощности и емкости аэробного энергообразования. При этом наблюдается увеличение способности организма к ресинтезу АТФ за счет окисления липидов, перестройка гормональной регуляции, перераспределение кровотока и увеличение его интенсивности за счет расширения капилярной сети.

Однако тренировки чисто аэробной направленности, заключая в себе большие возможности структурных перестроек в функционировании мышечного аппарата, мало эффективны для развития выносливости при скоростно-силовых нагрузках.

Работа с интенсивностью выше анаэробного порога повышает окислительные способности быстрых мышечных волокон типа 2А только в случае высокого уровня оксидативных возможностей большого числа двигательных единиц, т. е. при наличии достаточной аэробной мощности организма. Если это условие соблюдено, тогда нагрузка высокой интенсивности становится средством развития аэробных возможностей быстрых мышечных волокон (, 1995 и др.) и в первую очередь их способности к окислению образующегося при гликолизе лактата. Поэтому постепенное увеличение интенсивности и продолжительности упражнений лактатного характера, выполняемых на фоне мощности работы близкой к уровню ПАНО, является необходимым режимом тренировки, способствующим не только повышению анаэробного порога, но и достижению лучших показателей скоростной выносливости.

Планомерное систематическое развитие оксидативных возможностей быстрых мышечных волокон не имело места в тренировках пловцов на данном сборе. Ниже приводятся данные тренировочных нагрузок по зонам мощности и их графическая интерпретация.

Преимущественная роль каждого из механизмов энергообеспечения ресинтеза АТФ определяется главным образом доминирующими биохимическими и физиологическими процессами, сформированными под воздействием тренировочных нагрузок. Ярким примером существования доминирующих процессов при ресинтезе АТФ могут служить различные биохимические процессы в мышцах спринтера и стаера в ответ на одинаковую по силе и интенсивности нагрузку. Работа высокой мощности, характерная для спринтеров, обеспечивается в первую очередь мгновенным ресинтезом АТФ за счет энергии креатинфосфатного и гликолитического механизмов c образованием молочной кислоты. В ответ на систематическое выполнение упражнений для развития спринтерских качеств анаэробные механизмы энергообеспечения мышечного сокращения начинают превалировать в двигательной деятельности у спорсменов-спринтеров в отличие от стаеров, у которых выполнение упражнений даже высокой интенсивности не вызывает большой концентрации молочной кислоты в крови.

Использование пловцами сборной команды РФ упражнений преимущественно низкой интенсивности на тренировочном сборе явилось следствием относительно низкой концентрации молочной кислоты при проплывании дистанции в условиях соревнования, т. е. фактически у всех спортсменов доминировала «реакция стайера» в ответ на выполнение упражнения высокой интенсивности.

КОНТРОЛЬНЫЙ СТАРТ

пловцов сб. команды России

6.03.03

Результат Лактат

200 м в/с женщины :

1. 2.03,70 7.91

2. 2.05,78 8.64

3. 2.05,84 8.82

4. 2.06,11 7.68

5. 2.06,23 8.14

6. 2.06

7. 2.06,57 7.79

8. 2.06,91 6,85

9. 2.18,85 6,32

200 в/с – мужчины:

1. 1.55,80 9.90

2. 1.56

3. 1.56,46 8.03

4. 1.58,84 8,08

5. 2.05,91 4.07

100 брасс - муж., жен. :

1. 1.04,81 6.73

2. 1.06,06 6.51

3. 1.12,57 6.77

200 брасс – жен.:

1 Верещагина 2.35,58 8.31

200 спина – муж. :

1. 2.05,75 9.53

2. 2.12,68 7.76

200 батт.- муж. :

1. 2.04,99 6.65

2. 2.10,64 6,66

100 спина – жен. :

1. 1.07,33 7.45

200 спина – жен. :

1. 2.13,67 7.27

400 в/с – муж. :

1. 4.01,95 7.06

2. 4.13,70 8.73

200 ком. пл.- муж. :

1. 2.07,62 10.21

К печати материал подготовил .