Биоэнергетическое обеспечение соревновательной деятельности велосипедистов-гонщиков мирового класса

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Контрольная работа

Тема:

Биоэнергетическое обеспечение соревновательной деятельности велосипедистов-гонщиков мирового класса

План

1. Специфика и особенности соревновательной деятельности в избранном виде спорта - базовая основа эффективного построения тренировки в этом виде.

2. Функциональные и энергетические возможности организма как ведущий фактор, обеспечивающий соревновательную деятельность велосипедистов - гонщиков олимпийского класса.

Литература

1. Специфика и особенности соревновательной деятельности в велосипедном спорте - базовая основа эффективного построения тренировки в этом виде

Специфической особенностью велосипедного спорта является рабочая поза велосипедиста, максимальные соревновательные и тренировочные нагрузки по сравнению с представителями других циклических видов спорта. Именно эти различия представляют особый интерес для специалистов. Число стартов составляет 100-125 в год, то есть гонщики стартуют один раз в три дня. Объем соревновательной нагрузки у велосипедистов-шоссейников высокой квалификации равен 11000-16000 км в год, что составляет 35-40% общего объема специальной нагрузки (С.В. Ердаков, В.А. Капитонов, В.В. Михайлов, 1990). В каждой дисциплине велосипедного спорта основой достижения высоких спортивных результатов является своя особая структурно-функциональная перестройка организма, позволяющая эффективно использовать те зоны биоэнергетического ресурса организма, которые позволяют спортсмену - велосипедисту достигнуть наивысшего спортивного результата. Доля общефизической нагрузки в годичном цикле подготовки у велосипедистов значительно меньше, чем у представителей других циклических видов спорта. В прошлом делались попытки увеличения объема соревновательной деятельности во многих циклических видах спорта, однако они не давали положительных результатов. Но даже в тех случаях, если и удавалось добиться успеха, то число соревнований в том или ином виде никогда не достигало такого числа, как в велосипедном спорте (Ф.П. Суслов, 1993). Таким образом, высокий объем соревновательных нагрузок -- важная особенность процесса подготовки велосипедистов высокой квалификации.

Понятие "соревновательная деятельность" употребляется для обозначения двигательных проявлений спортсмена в период непосредственного преодоления им дистанции от момента старта до момента финиша. В настоящее время в науке о спорте стала очевидной исключительная важность изучения соревновательной деятельности для выработки более конкретных требований к построению тренировочного процесса и созданию модели сильнейших спортсменов. В условиях соревнований наиболее четко проявляются сильные и слабые звенья подготовленности спортсменов. Информация о его деятельности при определенных условиях может быть основанием для постановки цели и задач подготовки, выбора средств и методов их реализации. В современной спортивной тренировке не ограничиваются анализом динамики спортивных результатов -- конечного звена деятельности спортсменов. Их анализ, хотя и несет определенную информационную нагрузку, все же не позволяет выявить причинно-следственные отношения тренировочного процесса и спортивного результата. Исследования структуры соревновательной деятельности с использованием факторного анализа в течение длительного времени не позволяли установить значимость отдельных функциональных проявлений, потому что параметры функционирования организма во время преодоления соревновательной дистанции увязывались с интегральным показателем спортивного мастерства -- результатом. Такой анализ не давал существенного понимания соревновательной деятельности. Поэтому наряду с анализом спортивных результатов широкое распространение получило исследование характера соревновательной деятельности, в основе которого лежит деление дистанции на составные части и используется различная степень детализации с последующей оценкой эффективности деятельности спортсмена на этих участках, которые стали именовать узловыми компонентами соревновательной деятельности. Продолжительность таких участков и их количество в большинстве случаев определяются произвольно, они всегда обусловлены длиной дистанции, размерами велотрека, на котором проводятся соревнования, спецификой вида гонок. Различные участки дистанции, выделенные в качестве компонентов соревновательной деятельности на уровне высших спортивных достижений, являются практически равнозначными, и игнорирование некоторых из них является грубой методологической ошибкой (В.Н. Платонов, 1982). Спортивный результат представляет собой совокупность относительно независимых компонентов соревновательной деятельности. В процессе исследования структуры соревновательной деятельности установлено, что между ней и структурой подготовленности существуют такие субординационные отношения, при которых факторы соревновательной деятельности занимают более высокий иерархический уровень и обеспечиваются факторами подготовленности. Необходимость решения конкретных задач управления тренировочным процессом требует для каждого уровня спортивного результата разработки моделей основных компонентов структуры соревновательной деятельности и моделей подготовленности. Модели соревновательной деятельности в решающей мере определяют наиболее целесообразный способ ведения гонки (распределение сил в заезде, в серии заездов, характер противоборства в тех видах велосипедных гонок, в которых ставится задача обеспечить победу во встрече с реальным соперником), кроме того, они позволяют оценить соответствие различных компонентов структуры соревновательной деятельности модельным значениям. Модели подготовленности позволяют определить соответствие уровня развития качеств и способностей у конкретного спортсмена планируемому уровню спортивного результата с тем, чтобы при наличии отклонений от нормативных значений планировать тренировочный процесс с учетом необходимости развития тех двигательных качеств, которые в данном случае являются лимитирующими. Таким образом, исследование структуры соревновательной деятельности спортсменов высокой квалификации создает необходимые условия для моделирования структурных единиц тренировочного процесса. Этим определяется необходимость приведения в соответствие содержания тренировочного процесса с требованиями реальной соревновательной деятельности.

Обобщая основные подходы к анализу соревновательной деятельности, следует помнить, что на современном этапе развития спорта необходимо точно установить отношения между структурой соревновательной деятельности и структурой подготовленности. Согласно исследованиям, проведенным с позиций системного подхода (В.Н. Платонов, 1982), надо ориентироваться на то, что понимание сущности явлений, взаимосвязи и взаимообусловленности разноуровневых факторов возможно лишь на основе определения субординационных отношений рассматриваемых составляющих элементов подготовленности спортсменов. Высший иерархический уровень занимает спортивный результат как наиболее общий интегральный показатель подготовленности -- системообразующий показатель. Спортивный результат представляет собой слагаемое основных компонентов соревновательной деятельности -- старта, дистанционной скорости, финишной скорости. Каждый из этих компонентов обеспечивается уровнем развития таких двигательных качеств, как скоростно-силовые возможности, специальная выносливость и др. В свою очередь, уровень развития таких интегральных качеств, как двигательные возможности, обусловлен общими функциональными свойствами и характеристиками, к числу которых можно отнести, например, функциональные свойства систем аэробного и анаэробного обеспечения работы. Низший иерархический уровень занимают частные показатели, определяющие уровень развития основных функциональных свойств и характеристик. Например, по отношению к анаэробным возможностям, это будет количество быстросокращающихся мышечных волокон в основных рабочих группах мышц, активность ферментов, обеспечивающих анаэробные источники энергии, количество энергосодержащих соединений в мышцах и др. При таком понимании взаимосвязи структурных элементов соревновательной деятельности и подготовленности можно сделать объективным управление тренировочным процессом, сопоставляя модельные характеристики структуры соревновательной деятельности и подготовленности различных уровней, используя адекватные методы диагностики и совершенствования рассматриваемых показателей. Таким образом, анализ структуры соревновательной деятельности с позиций методологии системного подхода позволяет получить количественную характеристику различных сторон подготовленности, но не по отношению к спортивному результату в целом, а к конкретному компоненту соревновательной деятельности. Это дает возможность количественно определить значение данных компонентов для демонстрации высоких спортивных результатов; качества и способности, влияющие на конкретный компонент структуры соревновательной деятельности, а также определить субординационные отношения различных составляющих структуры соревновательной деятельности и подготовленности; обоснованно применять средства и методы педагогических воздействий и на этой основе существенно оптимизировать процесс спортивного совершенствования.

В процессе тренировки в каждой дисциплине велосипедного спорта формируются свои комплексы приспособительных реакций, которые обеспечивают функциональную и морфологическую перестройку систем организма применительно к специфике спортивной деятельности. Адаптация -- это сложный процесс адекватного приспособления организма человека к изменяющимся условиям (Ф.З. Меерсон, 1986; В.Н. Платонов, 1988; А.С. Солодков, 1990). Основным назначением этого процесса есть более полное использование физиологических резервов организма. Эти резервы представляют собой возможность организма многократно увеличивать интенсивность своей деятельности под влиянием внешних воздействий по сравнению с состоянием покоя. Приспособительные изменения, формирующиеся под влиянием многократного воздействия физических упражнений, направлены на расширение функциональных резервов и их более полное исчерпание (Д.Н. Давиденко, А.С. Мозжухин, 1985) с учетом объема и интенсивности тренировочных и соревновательных нагрузок, воздействий специфических усилий в характерной для велосипедного спорта рабочей позе, особенностей воздействия температуры и других факторов. Важнейшим звеном механизма, обеспечивающего индивидуальную адаптацию к физической нагрузке, является взаимосвязь между функцией и генетическим аппаратом. Через эту связь нагрузка приводит к увеличению синтеза нуклеиновых кислот и белков и формированию структурного следа в системах, специфически ответственных за адаптацию организма (Ф.З. Меерсон, 1986). Срочный этап адаптации к мышечной деятельности реализуется на основе известных функциональных механизмов (усиление вентиляции, ускорение кровотока, увеличение выброса крови и др.). Долгосрочный эффект развивается на основе многократной реализации срочной адаптации, и постепенно количественные изменения переходят в качественные. Физические нагрузки, используемые в современной спортивной тренировке, вызывают специфические для конкретного вида спорта адаптационные реакции, обусловленные особенностями деятельности различных органов и систем (В.Н. Платонов, 1988). Специфичность реакции адаптации к заданным нагрузкам выражается в том, что отдельные органы, относящиеся к различным анатомическим структурам, объединяются в единый функциональный механизм, деятельность которого и составляет основу для формирования срочных и долговременных адаптационных реакций. Специфичность реакций адаптации, как срочных, так и долговременных, достаточно ярко проявляется при выполнении спортсменами работы, характеризующейся одной и той же преимущественной направленностью, интенсивностью, продолжительностью, однако имеющей различный характер упражнений. Спортсмены при выполнении специфической работы проявляют значительно более высокие функциональные возможности по сравнению с выполнением неспецифической работы (W. Hollmann, T. Hettinger, 1980), что наиболее ярко демонстрирует пример тестирования работоспособности велосипедистов на велоэргометре и тредбане. Аналогичные результаты были получены и на материале плавания, где установлена строгая специфичность адаптации на тренировочные нагрузки. Увеличение или снижение у спортсменов уровня максимального потребления кислорода (МПК), связанного с изменением уровня подготовленности, проявляется только при тестировании на материале плавательных нагрузок, а при использовании тредбана результаты тестирования у пловцов изменяются незначительно. Под влиянием постепенно повышающегося объема и интенсивности нагрузок происходит перестройка функциональных систем, обеспечивающих спортивную деятельность. Результатом такой перестройки становится усиление нервно-гуморальных и обменных процессов. Основным условием сохранения гомеостаза при возрастающих нагрузках является требование соразмерности возникающих адаптационных сдвигов и пределов резервных возможностей. Таким образом, процесс адаптации направлен как на сохранение гомеостаза покоя, так и на расширение границ использования резервных возможностей с переводом механизмов регуляции на новый функциональный уровень (А.А. Семкин, 1992, М.М. Булатова, В.Н. Платонов, 1996).

Спортивная тренировка является важным фактором, отдаляющим состояние утомления. В процессе спортивной тренировки происходит экономизация основных функций организма, снижается кислородная стоимость работы, повышается коэффициент полезного действия, экономнее функционируют дыхательная и сердечно-сосудистая системы, совершенствуются адаптационные механизмы. Тренированный организм отличается от нетренированного не только величиной функциональных резервов, но и умением достаточно быстро включать их в действие, обеспечивая должную координацию между ними (Н.А. Агаджанян, 1982; Н.В. Зимкин, 1982; Н.Н. Яковлев, 1983). Механизмы воздействия тренировочного процесса на организм и механизмы процесса адаптации к напряженной мышечной деятельности разнообразны и проявляются на разных уровнях: молекулярном, клеточном, тканевом, системном, на уровне целостного организма.

А.З. Колчинская (1983) придает большое значение тканевой гипоксии, как пусковому механизму процесса адаптации к напряженной мышечной деятельности, подчеркивая, что гипоксия при нагрузке и вызываемые ею изменения на молекулярном и ионном уровнях могут быть важнейшими механизмами, определяющими роль физической тренировки в развитии системы дыхания, повышения ее мощности и эффективности. Гипоксия и сопровождающие ее изменения кислотно-основного состояния крови приводят к нарушению ионного равновесия, в результате чего раскрываются дополнительные капилляры, усиливается локальный кровоток, улучшается местная трофика. Кроме того, гипоксия обусловливает включение специфических механизмов адаптации, которые направлены на улучшение способности ткани поглощать кислород. На основании комплексного экспериментального изучения изменений показателей внешнего дыхания, транспорта газов, тканевого газообмена, изменений кислородных режимов организма и теоретических исследований на математических моделях (Е.Г. Лябах, 1979) сделан вывод о том, что в процессе спортивной тренировки происходит развитие всех звеньев системы дыхания. У спортсменов во время нагрузки наблюдается улучшение соотношения между альвеолярной вентиляцией и МОД (B.C. Мищенко, 1985; М.М.Филиппов, 1982), между вентиляцией и кровотоком в мышечной ткани -- увеличивается количество капилляров на единицу массы мышц, уменьшается расстояние для диффузии кислорода из капилляров в мышечные волокна, что улучшает снабжение мышц кислородом. В результате повышения активности дыхательных ферментов в ткани возрастает их способность утилизировать кислород при более низком его напряжении в клетке и уменьшается степень тканевой гипоксии. Специальными исследованиями, проведенными на велосипедистах (В.Д. Моногаров, 1986; B.C. Мищенко, 1990), установлено, что спортсмены высокой квалификации выполняют значительно больший объем нагрузки и достигают более высокого МПК. МПК и максимальная работоспособность у велосипедистов высшей квалификации (мастеров спорта международного класса, заслуженных мастеров спорта, олимпийских чемпионов и чемпионов мира) намного превышают указанные показатели у спортсменов более низкой спортивной квалификации, у которых МПК колебалось в пределах от 3,6 до 4,0 л-мин.1, составляя в среднем (3,8±0,95) л/мин-1. У велосипедистов высокой квалификации МПК в среднем составляло (5,25±0,25) л/мин, у мастеров спорта международного класса и заслуженных мастеров спорта -- от 6,3 до 6,9 л/мин-1. Значительно отличалась и максимальная мощность, развиваемая спортсменами различной степени тренированности. Вынужденный отказ от работы был отмечен у велосипедистов низкой квалификации при нагрузке 1328 кгм/мин-1 (216 Вт). Спортсмены же высокой квалификации прекращали работу после выполнения нагрузки 2310 кгм/мин-1 (378 Вт), а некоторые из них прекращали работу при нагрузке 2640 кгм-мин-1 (432 Вт) и 2970 кгм-мин-1 (486 Вт). Существенные различия работоспособности выявлены и при выполнении нагрузок одинаковой интенсивности. При выполнении нагрузки большой интенсивности велосипедисты низкой квалификации не могли продолжать работу мощностью 990 кгм/мин ~ (162 Вт) более 16-20 мин, тогда как велосипедисты высокой квалификации выполняли нагрузку большой мощности (1980 кгм«мин ~, или 324 Вт) в течение 58-62 мин. Потребление кислорода в относительно "устойчивом" состоянии у велосипедистов обеих групп равнялось 72-80% максимального, перед вынужденным отказом от работы у спортсменов высокой квалификации потребление кислорода составляло (95,0±0,88)% максимального, у велосипедистов менее тренированных -- (92±0,76)% максимального. Начинающие и высококвалифицированные спортсмены могли выполнять нагрузку одинаковой максимальной продолжительности лишь тогда, когда интенсивность нагрузки была у менее тренированных лиц значительно ниже: потребление кислорода в "устойчивом" состоянии у начинающих спортсменов составляло 57-59% максимального, у высокотренированных -- 72-80% максимального.

2. Функциональные и энергетические, возможности организма как ведущий фактор, обеспечивающие соревновательную деятельность велосипедистов-гонщиков олимпийского класса

тренировочный энергообеспечение соревновательный велосипедный

Функциональные особенности

Велосипедный спорт предъявляет наиболее высокие требования к работе сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Кровь, циркулируя по кровеносным сосудам, доставляет к работающим органам кислород, субстраты окисления и способствует выведению из организма продуктов распада. В ходе тренировки изменяется, во-первых, количество крови, во-вторых, ее способность связывать и транспортировать кислород и углекислый газ и, в-третьих, нейтрализовывать действие продуктов распада, образующихся в организме во время напряженной работы, особенно молочной кислоты. Кровоснабжение мышц является одним из основных факторов, лимитирующих специальную работоспособность спортсменов (В.В. Васильева, 1989). Движение крови по сосудам зависит от мощности сокращения сердечной мышцы. Сердце человека сочетает функции мотора и насоса. Моторная функция обеспечивается сократительной деятельностью сердечной мышцы, а насосная -- оригинальным строением сердечных клапанов. Мощность работы сердца зависит от его объема и силы сердечной мышцы. Мощность оценивают по объему крови, перекачиваемому сердцем за единицу времени. Во время напряженной мышечной работы сердце нетренированного человека способно перекачивать за 1 мин. 20-24 л крови, а сердце спортсмена высокой квалификации до 46 л. Показатель мощности сердца -- максимальный минутный объем крови -- слагается из двух величин: ЧСС и систолического объема. Чтобы определить минутный объем, необходимо измерить ЧСС, а также величину систолического объема и эти величины перемножить. Таким образом, чтобы увеличить производительность работы сердца, необходимо средствами спортивной тренировки либо повышать максимальную ЧСС, либо увеличивать систолический объем. Однако в действительности максимальную ЧСС средствами спортивной тренировки увеличивать нецелесообразно. Следует выполнять такие тренировочные нагрузки, которые способствуют увеличению систолического объема. Для этого спортсменам задают упражнения циклического характера. Интенсивность тренировочных нагрузок должна соответствовать ЧСС от 135 до 185 уд/мин. В указанном диапазоне интенсивности сердце спортсмена работает так, что величина систолического объема крови составляет от 93 до 100% максимального. В этом диапазоне высоким эффектом обладают тренировочные нагрузки равномерного, переменного и интервального характера. Кровь, протекая по капиллярам малого круга кровообращения, контактирует с альвеолами легких, где происходит обмен газов. Углекислый газ, проникший из венозной крови в легкие, выводится из организма в окружающую среду, а кровь одновременно насыщается кислородом.

При выполнении тяжелой работы важное значение придается вязкостным свойствам крови велосипедистов. Циркулируя по сосудам, вязкая кровь испытывает большее сопротивление, чем менее вязкая кровь. Чем выше вязкость крови, тем более тяжелую работу должно выполнить сердце. У сильно утомленных спортсменов ухудшается циркуляция крови, что ведет к увеличению нагрузки на сердце, нарушению снабжения мышц кислородом, активизации анаэробных процессов и повышению концентрации молочной кислоты в мышцах и крови. Чтобы избежать таких нежелательных последствий, рекомендуется использование препаратов, нейтрализующих негативные воздействия, например, трентала, никотинамида (витамин РР), аспирина, которые принимаются по назначению врача. У высококвалифицированных гонщиков величина ЖЕЛ составляет 5,5-6,8 л (у новичков 3,2-3,8); сила вдоха соответственно 150-240 мм рт.ст. (у новичков 80-150). Сочетание высокого уровня ЖЕЛ с большой силой дыхательной мускулатуры позволяет велосипедистам демонстрировать величины максимальной произвольной вентиляции легких в 200-250 л/мин. Легочная вентиляция в 60-140 л/мин. характерная для гонщиков, переносится дыхательным аппаратом без больших напряжений.

Утверждение, что при низкой посадке нарушается нормальное дыхание гонщиков, так как из-за недостаточной вентиляции нижних участков легких артериальная кровь не полностью насыщается кислородом, не нашло научного подтверждения. В.В. Михайлов и соавторы (1977) специально проверяли эффективность дыхания велосипедистов средней и высокой квалификации, выполнявших работу на велостанке в низкой посадке. Испытуемые вращали педали с мощностью, соответствующей 35, 75 и 100% МПК. Во время работы у них брали кровь из артерии, определяли параметры внешнего дыхания и потребление кислорода. Анализ содержания кислорода в артериальной крови, показатели кислотно-основного равновесия и другие критерии свидетельствовали о высокой эффективности дыхания гонщиков во время работы разной мощности, выполняемой в низкой посадке. Часто у гонщиков во время лабораторных обследований определяется МПК при выполнении напряженной работы именно в низкой посадке. Если бы эта посадка затрудняла дыхание, то это в первую очередь отразилось бы на величине потребляемого кислорода. Однако низкая посадка и характерная для езды на велосипеде фиксация рук на руле хотя и не сказываются отрицательно на газообмене, все-таки некоторые затруднения внешнему дыханию создают. Поэтому оправданы поиски рациональной посадки, эффективность которой определяется не только аэродинамическими факторами, но и удобством дыхания (В.В. Михайлов, Г.М. Панов, 1975). Рекомендации о роли дыхательных упражнений и упражнений для повышения гибкости позвоночного столба заслуживают внимания. Их можно включать в число упражнений, выполняемых на утренней зарядке. Во время преодоления различных участков тренировочных и соревновательных трасс частота вращения педалей у гонщиков составляет 60-ПО об-мга. Как показали специальные исследования, в это время непроизвольная и сознательно неконтролируемая частота дыхания составляет 45-47 циклов в 1 мин. Движения ног и частота дыхания у гонщиков асинхронны. Здесь нет соотношения 1:2, как это наблюдается у спортсменов при плавании, и нет соотношения 1:1, как при работе веслами у гребцов, специализирующихся в академической гребле. Все звенья дыхательного процесса, то есть внешнее дыхание, претерпевают значительные изменения в процессе спортивной тренировки. Этого вполне достаточно и нет необходимости выполнять еще какие-то специальные дыхательные упражнения в большом объеме. Тренировочный процесс очень сложен, он состоит из большого числа специальных упражнений, без которых действительно нельзя обойтись, поэтому не следует усложнять жизнь спортсмена малооправданными и неэффективными заданиями по воспитанию "правильного" дыхания (СВ. Ердаков, В.А. Капитонов, М.М. Михайлов, 1990).

Энергетические особенности

Вследствие высокой вариативности метрических и временных параметров рельефа трассы, погодных факторов двигательная и функциональная деятельность велосипедиста в естественных природных условиях чрезвычайно динамична. Наряду с приспособлением к весьма переменчивым внешним природным воздействиям биомеханические и биологические характеристики передвижения на велосипеде существенно изменяются в процессе возрастного морфофункционального развития организма и в результате повышения спортивного мастерства. Поэтому как техническую подготовку, так и функциональную, прежде всего, биоэнергетическую, обеспечение двигательной деятельности эффективнее раскрывать с учетом современных соревновательных требований к велосипедистам мировой элиты. В настоящее время нет сомневающихся в том, что именно энергетический потенциал спортсмена и экономичность его реализации являются основными лимитирующими факторами уровня спортивных достижений в велосипедных гонках. Общеизвестно, что любая двигательная деятельность человека требует затрат энергии и основной целью обмена веществ во время мышечной работы является энергообеспечение работающих мышц. Как во всех клетках, так и в мышечных волокнах единственным источником, донором энергии для мышечного сокращения является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Однако личных запасов АТФ в мышце немного и уровень её почти не изменяется (снижение не превышает 5-10%). Поэтому одновременно с расходованием в организме идет непрерывный процесс пополнения АТФ за счет энергии, высвобождаемой в результате биохимических реакций двух типов. Отсюда существование двух энергетических путей ресинтеза АТФ - с участием кислорода (аэробный) и бескислородный (анаэробный). Они и определяют энергетические возможности человека. Причем мышечная активность заставляет функционировать различные метаболические механизмы, однако в зависимости от мощности работы за конкретный отрезок времени преимущественный вклад вносит тот энергетический источник, который соответствует этому двигательному режиму. Долговременная адаптация спортсменов к конкретным физическим нагрузкам сопровождается специфическими изменениями в системе энергообеспечения мышечной деятельности. Изменения в других сопряженных системах организма будут производными по отношению к ней.

В систему энергообеспечения входят, в первую очередь, механизмы, связанные с процессами мобилизации и утилизации основных энергетических субстратов, их регуляции. Качество тренировочного процесса определяется, прежде всего, тем, насколько эффективно организм спортсмена сможет мобилизовать и использовать энергетические субстраты, насколько совершенно будет сформирована система регуляции этих процессов, насколько адекватны они избранной соревновательной деятельности. Специфичная для велосипедистов сложность раскрытия комплекса метаболических источников, обеспечивающих соревновательную деятельность, обусловлена главным образом тем, что на пересеченном рельефе нарушается пропорциональность между скоростью движения и функциональной нагрузкой. При самых низких показателях скорости на подъемах и наивысших на спусках более мощные биоэнергетические режимы подключаются именно на подъемах, а менее мощные - на спусках. В связи с этим для оценки соотношения биоэнергетических источников обеспечения мышечной деятельности на пересеченном рельефе целесообразно использовать не столько метрические, сколько временные параметры соревновательной нагрузки на различных по рельефу участках, ориентируясь, прежде всего, на время работы.

За более чем 100-летнюю историю развития современного спорта благодаря совместным усилиям ученых и практиков методические основы циклической нагрузки претерпели существенные изменения. В частности, была доказана целесообразность деления нагрузки на несколько типов. Наибольший вклад в разрешение этой ключевой для тренировочного процесса проблемы внесли американский ученый А.Е. Кенетти, лауреат Нобелевской премии английский физиолог А.В. Хилл и наш соотечественник B.C. Фарфель. В 1906 г. Кенетти впервые графически представил закономерную связь между скоростью в различных беговых дисциплинах и предельным временем ее поддержания. В 1925 г. Хилл зависимость «скорость - время» перевел в логарифмическую систему координат. А на рубеже 30-40-х годов B.C. Фарфель обнаружил в кривой мировых рекордов 4 прямолинейных участка. Они были названы «зонами относительной мощности», каждая из которых получила наименование - максимальная, субмаксимальная, большая и умеренная. В середине минувшего века американский ученый Ф. Генри дополнил физиологическое обоснование деления нагрузки биохимическим во взаимосвязи с четырьмя основными биоэнергетическими процессами в организме человека. Фарфелевские зоны относительной мощности дополнили названием: анаэробная алактатная, анаэробная лактатная, анаэробно-аэробная и аэробная. На исходе XX столетия на основе новейших достижений современной биохимии наш соотечественник М.Р. Смирнов в 80-е годы ввел термин «полный биоэнергетический спектр», а примерно через 10 лет построил полный биоэнергетический спектр метаболических источников, который впервые раскрывает энергетическое обеспечение всех характерных для человека вариантов мышечной деятельности - от состояния покоя и максимально возможного разового движения до непрерывной работы в течение нескольких суток. Любой разновидности соответствует в основном один превалирующий режим энергообеспечения и несколько сопутствующих, мощность которых реализуется лишь частично. Критерием режима, т.е. признаком, на основании которого выделяется тот или иной режим, служит подвергающееся превращению химическое вещество - основной биохимический субстрат анаэробного или аэробного ресинтеза АТФ. Иными словами, каждый биоэнергетический запрос организма имеет конкретное субстратное обеспечение соответствующих функций.

Всего в полном биоэнергетическом спектре М.Р. Смирнов выделяет 17 режимов, из них 9 отнесены к основным энергетическим источникам и 8 - к промежуточным, или переходным. Каждый биоэнергетический источник представлен двумя составляющими: мощностной (скорость нагрузки) и емкостной (предельная продолжительность удержания этой нагрузки). Они расположены в строго определенной последовательности, и переход в порядке убывания от вышестоящего источника к менее мощному взаимосвязан с изменением временных и метрических параметров мышечной деятельности, что проявляется в закономерном снижении скорости с увеличением длины дистанции. Такое дробление традиционных 4-зонных механизмов энергообеспечения является существенным резервом реального повышения эффективности тренировочного процесса, т.к. тренер-практик имеет полную ясность относительно того, в какой биоэнергетической зоне функционирует организм спортсмена при выполнении конкретной физической нагрузки.

Известно, что из всех участков соревновательной дистанции, проложенной по местности с сильнопересеченным рельефом, наивысшего напряжения организм велосипедиста достигает на коротких и крутых подъемах. Здесь преобладает анаэробный смешанный биоэнергетический источник. Ресинтез АТФ осуществляется, главным образом, за счет распада находящихся непосредственно в клетках работающих мышц запасов фосфатных соединений и углеводов.

На средних по длине подъемах превалирует анаэробный гликолиз - ферментативный распад также находящихся в мышцах запасов углеводов.

На равнинных/холмистых участках и длинных, как правило, пологих подъемах снижается мышечное напряжение. Здесь преобладает или смешанное анаэробно-аэробное, или только аэробное метаболическое обеспечение. Основным субстратом анаэробного гликолиза служит по-прежнему запас имеющегося в мышцах гликогена, а для аэробного (окислительного) углеводного ресинтеза гликоген поступает с кровотоком извне. Исключением на этом рельефе являются специальные ускорения на старте, финише, при обгоне, когда велосипедист переходит на преимущественное использование анаэробных режимов (гликолитический, иногда смешанный, а в исключительных случаях даже креатинфосфатный). С позиций биоэнергетики причина - в переходе с ростом скорости на более мощный биоэнергетический режим, который сопровождается чрезмерной кислородной задолженностью и концентрацией лактата в крови, на их ликвидацию нужно время и немалое. Лактат в больших количествах надолго тормозит многие энергетические процессы, поэтому можно так «набраться» за этот рывок, что и до финиша «не очухаешься», а соперники тем временем успевают догнать, обойти и подняться выше в итоговом протоколе результатов соревнований. Для использования таких высокомощных энергетических режимов на соревнованиях нужны соответствующие тренировки. На спусках, несмотря на значительно возрастающую, как уже подчеркивалось, скорость, мышечная активность по сравнению с подъемами и равнинными участками чаще всего заметно снижается. Здесь основным биоэнергетическим источником является аэробный окислительный процесс переработки продуктов, приносимых кровотоком в клетки работающих мышц. В качестве основного биохимического субстрата в аэробном углеводном ресинтезе на спусках используют депо гликогена в скелетных мышцах и печени.

В длительных гонках активно функционирует аэробный смешанный углеводно-липидный режим, при котором основными биохимическими субстратами являются не только гликоген мышц и печени, но и жирные кислоты. При длительной работе своевременный прием углеводных растворов позволяет успешно предотвратить так называемый гипогликемический шок. Это состояние, приводящее к снижению концентрации глюкозы в крови до 40 мг %, может наступить при исчерпании запасов глюкозы в организме. При таком отклонении от нормы резко нарушается деятельность центральной нервной системы, вплоть до потери сознания.

При длительной напряженной мышечной работе нельзя допускать обезвоживания организма. Потери воды могут доходить до 2-3 и более литров. Обусловлено это, прежде всего, усиленным потоотделением, а в некоторой степени и напряженным дыханием, при котором вода выводится из организма в виде водяных паров с выдыхаемым воздухом. Установлено: если потери воды составляют 2-4% от массы тела, то физическая работоспособность снижается. Поэтому во время длительной работы важно пополнять запасы воды для сохранения ее баланса в организме. Дополнительное питание во время длительных тренировок и соревнований на длинные дистанции, наряду с компенсацией израсходованных углеводов и возмещением потерянной воды, должно включать и минеральные соли, значительное количество которых выводится из организма с потом. После окончания работы интенсивность восстановительных процессов зависит, прежде всего, от нормального уровня воды. Поэтому в восстановительный период в первую очередь необходимо сознательно усилить приток жидкости в организм, т.е. принять дополнительное питье, а затем пополнять другие энергетические ресурсы. Вероятнее всего, общая структура биоэнергетического комплекса у мужчин и женщин остается неизменной. По-видимому, для обеспечения соревновательной деятельности на однородном рельефе они используют одинаковые биоэнергетические источники. Однако их соотношение у представителей разных полов различно. Аэробные возможности женщин ниже, чем мужчин. Ограниченные аэробные возможности вынуждают женский организм к более быстрому переходу на анаэробную энергопродукцию при повышении мощности работы. Особенностью работы женщин в аэробных условиях является их более высокая по сравнению с мужчинами способность утилизировать жиры.

На длинных соревновательных дистанциях существенно снижается степень вовлечения анаэробных источников энергии, происходит смещение в сторону наиболее выгодного аэробного энергопотенциала велосипедистов. В этой связи уместно заметить, что при полном аэробном окислении одной молекулы глюкозы до воды и углекислоты, которые легко удаляются из организма, образуется 38 молекул АТФ. Анаэробное расщепление той же молекулы глюкозы до гораздо более трудно выводимой из организма молочной кислоты обеспечивает выход всего 2 молекул аденозинтрифосфорной кислоты. Следовательно, с позиций биоэнергетики велосипедисту-шоссейнику, особенно с увеличением длины соревновательной дистанции, наиболее выгоден аэробный углеводный режим энергоснабжения, включая последний безопасный метаболический источник - аэробный жировой ресинтез (режим). При мышечной работе такой длительности доля использования жиров работающими мышцами в окислительных процессах увеличивается до 30-40% от общего расхода энергии. Нелишне напомнить, что при окислении жиров освобождается больше энергии, чем при окислении равного количества углеводов. Но в составе молекулы жира меньше кислорода, чем в молекуле углеводов, поэтому окисление жиров происходит медленнее и требует больших затрат кислорода по сравнению с окислением углеводов. Выявленные косвенным путем закономерности энергетического обеспечения соревновательной деятельности велосипедистов-профессионалов распространяются, вероятнее всего, и на велосипедистов других, более низких, спортивно-квалификационных уровней подготовки. Безусловно, для каждого контингента велосипедистов их биоэнергетический спектр обеспечения двигательной деятельности характеризуется своими пространственными и временными параметрами. Но основная, общая структура остается, по-видимому, неизменной и базируется на данной закономерности.

К числу основных факторов, лимитирующих уровень спортивных достижений в велосипедных шоссейных гонках, относится экономичность реализации энергетического потенциала спортсмена. Экономичность необходима во всех без исключения видах спорта, всегда следует избегать ненужных энергетических затрат. Поэтому с точки зрения спортивного результата экономичность является наиболее информативным критерием уровня технической подготовленности велосипедиста-гонщика. Экономизация энергозатрат распространяется не только на двигательные, но и на вегетативные функции, т.к. при передвижении на велосипеде в естественных природных условиях наряду с изменением функционального состояния организма под воздействием выполняемой механической работы происходит увеличение энергозатрат прежде всего на терморегуляцию, функционирование внутренних органов, преодоление сил сопротивления движению. В увеличении энергетических затрат на функционирование внутренних органов можно убедиться на примере изменения кислородной стоимости системы дыхания, степень развития которой существенно влияет на спортивный результат в велосипедных гонках. Известно, что потребление кислорода связано, с легочной вентиляцией кубической зависимостью: ПКД = 0,074 СОД3, где ПКД - потребление кислорода дыхательными мышцами (л/мин.), СОД - секундный объем дыхания (л/с).

Литература

1. Бахвалов В.А., Романин А.Н. - Психологическая подготовка велогонщика-М.: Физкультура и спорт, 1983.

2. Велосипедный спорт: правила соревнований - М.: 1993.

3. Захаров А.А. Тактическая подготовка велосипедиста: Учебное пособие для вузов физической культуры - М.: 2001.

4. Захаров А.А. Физическая подготовка велосипедиста: Учебное пособие для вузов физической культуры - М.: 2001.

5. Крылатых Ю.Г. Индивидуальные и командные гонки преследования. Учебное пособие - М.: 1992.

6. Соколов В.А., Ильин В.С. Велосипедный туризм: Учебное пособие - М.: 1992.

7. Фомина Л.Д., Кузнецов А.А., Мелихов Ю.И., Велосипедный спорт - Санкт-Петербург 2004.

Дополнительная

1. Агаджанян Н.А., Катков А.Ю. Резервы нашего организма. - М.: Знание, 1982. - 176 с.

2. Алексеев А.В. Обучение методам саморегуляции в процессе подготовки спортсменов к соревнованиям: Дис. канд. пед. наук. - М, 1987. - 24 с.

3. Анохин П.К. Очерки физиологии функциональных систем. - М: Медицина, 1975. - 402 с.

4. Астранд П.-О. Факторы, обуславливающие выносливость спортсмена // Наука в олимпийском спорте.- 1994.- №1.- С.43-47.

5. Баландин В.И., Блудов Ю.М., Плахтиенко В.А. Прогнозирование в спорте. - М.: Физкультура и спорт, 1986. - 192 с.

6. Бальсевич В.К. Методологические принципы исследований проблеме отбора и спортивной ориентации // Теория и практика физ. культуры.- 1980.- №1.- С.31-33.

7. Бахвалов В.А. Роль тренера в организации выступления велосипедистов в соревнованиях по треку // Велосипедный спорт. - М.: Физкультура и спорт, 1977. - С.35-40.

8. Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. - М.: Медицина, 1986.- 349 с.

9. Бесераль Рамирез Карлос. Комплексная оценка специальной работоспособности юных велосипедистов в процессе многолетней подготовки // Теория и практика физ. культуры. - 1995. - №7. -С.55-57.

10. Болобан В.К, Мистулова Т.Е. Дидактическая система обучения спортивным движениям со сложной координационной структурой // Наука в олимпийском спорте. - 1995.- №2.- С.21-29.

11. Братковский В.К. Управление процессом совершенствования техники педалирования квалифицированных велосипедистов в период преодолеваемого утомления в занятиях различной направленности: Автореф. дис. канд. пед. наук. - К., 1983. - 24 с.

12. Булатова М.М. Оптимизация тренировочного процесса на основе изучения мощности и экономичности системы энергообеспечения спортсменов (на материале велосипедного спорта): Автореф. дис. канд. пед. наук. - К., 1984. - 24 с.

13. Булатова М.М., Платонов В.Н. Спортсмен в различных климато-географических и погодных условиях - К.: Олимпийская литература, 1996.- 176 с.

14. Булгакова Н.Ж. Отбор и подготовка юных пловцов. -- М.: Физкультура и спорт, 1986. - 192 с.

15. Булкин В.А. Теоретические концепции управления тренировочным процессом в спорте высших достижений. Тенденции развития спорта высших достижений: Сб. науч. тр.- Центрального НИИ спорта. -- М.: Б.и., 1993. --- С.57-62.

16. Васильева В.В. Кровоснабжение мышц -- основной фактор специальной работоспособности спортсменов // Теория и практика физ. культуры. - 1989. С.35-36.

17. Верхошанский Ю.В. Основы специальной физической подготовки спортсменов. - М.: Физкультура и спорт, 1988. - 331 с.

18. Верхошанский Ю.В. Новые подходы к организации тренировки спортсменов высокого класса: Всероссийскому научно-исследовательскому институту физической культуры и спорта - 60 лет. - М.: ВНИИФК, 1993. - С.205-216.

19. Волков В.М., Филин В.П. Спортивный отбор. - М.: Физкультура и спорт, 1983. - 174 с.

20. Волков Н.И. Биохимический контроль в спорте: проблемы и перспективы // Теория и практика физ. культуры. - 1975. -№11. - С.61.

21. Гагин Ю.А., Татаркин В.Ф. Теоретическое обоснование модернизации основного механизма велосипеда с целью совершенствования техники педалирования // Велосипедный спорт. -- М.: Физкультура и спорт, 1976. - С.34-37.

22. Гаммерштедт Ю.А., Евгеньева Л.Я. Переменный метод тренировки при подготовке велосипедистов к командной гонке на 100 км // Велосипедный спорт. - М.: Физкультура и спорт, 1976. С.22-24.

23. Гилязова В.Б. О направлениях совершенствования методики тренировки женщин в циклических видах спорта на выносливость: Всероссийскому научно-исследовательскому институту физической культуры и спорта -- 60 лет. -- М.: ВНИИФК, 1993. -- С.217-228.

Размещено на Allbest.ru