Ранговые коэффициенты корреляции результатов в метании ядер разного веса с показателями метания ядра 800 г 4 страница
9,0 |
.7.0 |
\6fl |
О г А в в 1012 И 16 18202224262830323436384042444648505254 Время, сек. |
Рис. 27. Результат прямого измерения выносливости у бегунов при беге с максимальной скоростью (Н. И. Волков, 1964). Стрелков отмечено начало падения скорости. Сплошная линия — спринтер; пунктирная — стайер |
говоря, выносливость можно определить как способность противостоять утомлению. При прочих равных условиях у 'более выносливых людей наступает позже как первая, так и вторая фаза утомления. Мерилом выносливости является время, в течение которого человек способен поддерживать заданную интенсивность деятельности (В. С. Фарфель, 1938). Для нзйерения выносливости используют прямой и косвенный способы. При прямом способе испытуемому предлагают какое-либо задание (например, бежать с" заданной скоростью) и определяют предельное время работы с данной интенсивностью (до начала снижения скорости, рис. 27). Прямой способ измерения выносливости практически не всегда удобен, поэтому чаще используют косвенные. Примером может служить обычное в спортивной практике определение выносливости по времени преодоления какой-нибудь достаточно длинной дистанции (например, <в беге на 10000 м). Иногда выносливость измеряют, ориентируясь на снижение производительности выполнения какого-либо задания, даваемого после стандартной нагрузки, например скорости и точности действия после марш-броска, выполненного за одинаковое для всех время (С. М. Опла- вин, 1956).
Можно выделить 4 основных типа утомления:
1. Умственное (например, при решении математических задач или игре в шахматы).
2. Сенсорное (в результате напряженной деятельности анализаторов. Пример: утомление зрительного анализатора у спортсменов-стрелков).
3. Эмоциональное (как следствие интенсивных эмоциональных переживаний. Эмоциональный компонент утомления всегда имеет место после выступлений на ответственных соревнованиях; после выполнения движений, связанных с преодолением страха, и т. п.).
4. Физическое (вызванное мышечной деятельностью)?
Хотя в любой деятельности представлены умственные
(мыслительные), сенсорные, эмоциональные и двигательные элементы, для спорта основное значение имеет четвертый из перечисленных выше (меньше — третий) вид утомления. Воспитанию выносливости по отношению к последним двум видам утомления посвящены следующие разделы.
Деятельность человека многообразна; различными в разных случаях будут характер и механизмы утомления. Утомление, например, вызванное работой на пальцевом эргографе, мало похоже на утомление марафонца или боксера. Соответственно будут отличаться и виды выносливости. В ыносливость по отношению к опре - деленной"деятельности называют специальной выносливостью. В этом смысле говорят, напрШер7~о специальной выносливости бегуна, прыгуна, выносливости по отношению' к силовым упражнениям и т. п. Строго говоря, видов специальной выносливости может быть очень много. Однако случаи физического утомления можно разделить на относительно небольшое
ело групп. Такая классификация, хотя и не является ^полной, -включает в себя большую часть наиболее важ-
ых в практическом отношении случаев. Ь Прежде всего в зависимости от объема мышечных групп, участвующих в работе, выделяют (Шеррер и Мо- 'но, I960):
у'.'- 1) локальное (местное) утомление — когда в работе £ принимает участие менее Уз общего объема мышц тела;
2) региональное утомление —в работе участвуют \ мышцы, составляющие от Уз до 2/3 мышечной массы;
3) глобальное (общее) — при работе свыше г/з мышц тела.
Локальная работа не связана со значительной акти- визацией сердечно-сосудистой-и дыхательной систем. При- •i чины утомления здесь кроются в тех звеньях нервно-мы- у щечного аппарата, которые непосредственно обеспечи- вают выполнение движения". Основное значение, по-види- f- мому, имеют процессы охранительного торможения в соответствующих нервных центрах, а также блокирова- 1 ние нервно-мышечных еищшеов (обзоры, см. Шеррер и 1 Моно, 1960; В. В. Розенблат, 1961). При работе, в кото- ; рой участвует более 2/з мышц тела, расход анергии обыч- ! новелик.Это предъявляет высокие требования к системам энергетического метаболизма, в частности к орга- нам дыхания и кровообращения. Здесь нередко ограни- чивают работоспособность недостаточные функциональные возможности именно этих систем организма (обзоры, см. Пассмор и Дернин, 1955; Тейлор, 1960, и др.). Меха- низмьГ выносливости в локальной и глобальной работах во многом различны. Наличие высокой выносливости в каких-либо локальных .упражнениях не~ йз'йачает ТГ0Я£" же высокой выносливости -в "глобалбШй ргботе. Можно, например, очень большое число раз (до 150—200) приседать на одной ноге и быть сравнительно плохим лыжником -или стайером (В. М. Зациорский, 1965, б).
В зарубежной литературе выносливость в локальной работе часто называют мышечной выносливостью, в глобальной работе — вегетативной выносливостью, йти названий не совсем удачны, они неточно характеризуют явление. При локальной работе, например, механизмы выносливости не скрыты лишь в самой мышце, они включают весь организм в целом, в частности центральную нервную систему. Поэтому пользоваться приведенными выше терминами следует лишь с оговорками, понимая их условность. Экспериментально показано {Мак-Клой, 1956), что между показателями мышечной
к вегетативной выносливости наблюдается довольно низкая корреляция. Показатели же локальной выносливости разных мышечных групп коррелируют между собой (Карпович и др., 1964), хоти выносливость этих групп может быть резко различна (И. М. Тов- бйн, 1958).
В физическом воспитании, в частности в спорте, чаще всего приходится сталкиваться с глобальным утомлением. В таких упражнениях, как бег, плавание, передвижение на лыжах, гребля, участвуют почти все мышцы-тела. Последующее изложение касается в основном воспитания выносливости по отношению к упражнениям, требующим функционирования большей части мышечного аппарата.
Одно и то же упражнение можно выполнять с разной 'интенсивностью. В соответствии с этим предельное время его выполнения будет меняться от нескольких секунд до нескольких часов. Механизмы утомления {а следовательно, и .выносливости) в этих случаях будут различными. Поэтому полезно провести классификацию физических упражнений по их интенсивности. Основой классификации служит анализ зависимости между скоростью передвижения и предельным временем выполнения какого- либо движения (так называемая зависимость скорость — время). На рис. 28 представлена такая зависимость по данным мировых рекордов в беге. Видно, что с уменьшением скорости время бега увеличивается. Более важную информацию о зависимости скорость — время можно получить, если воспользоваться, как это впервые предложил А. В. Хилл (1925), логарифмическим графиком, где откладываются не сами значения скорости и времени, а их логарифмы (см. рис. 28,£). Тогда заметно,'что вся кривая распадается на 4 прямых, характеризующих отдельные участки зависимости. Эти участки, выделенные впервые В. С. Фарфелем (1945), получили название зон относительной мощности. Угол наклша отдельных отрезков, составляющих кривую рекордов, показывает, как быстро снижается скорость с увеличением продолжительности бега. То, что данный показатель меняется от одной группы дистанции к другой, имеет большой физиологический смысл, указывая на различный характер процессов, определяющих выносливость в разных группах дистанций. Если работы принадлежат к одной и той же зоне (например, бег на 800и 1000м),то физиологические про-
Явления, механизмы утомления и выносливости будут во ;многом сходны. Если же работы относятся к разным зонам (например, бег «а 200 и 10000 м), то требования, предъявляемые к организму, будут существенно различны. Принято выделять 4 зоны относительной мощности: 1)- зона максимальной мощности, 2) зона субмаксималь- ;4юй, 3) зона большой, 4) зона умеренной мощности. Последнюю иногда делят на две подзоны — подзону угле-
Врамя йеао, сел. врямя бега, сек, А 5 Рис. 28. Кривая мировых рекордов в беге: А — координаты времени бега дана а логарифмической шкале; Б — координаты скорости и времени бега представлены в логарифмических шкалах. Отчетливо видно деление кривой мировых рекордов на 4 отрезка, соответствующих разным группам дистанций |
водного дыхания и подзону жирового дыхания. Краткая характеристика перечисленных зон дается в табл. 19.
Как известно, каждая прямая в прямоугольной системе координат может быть описана уравнением вида у=а+Ьх. Отсюда каждая из прямых, приведенных на рис. 28, Б, описывается уравнением вида \ogv+plogt= = log/C,где»—-скорость; t — время; р — тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс; К — константа. После перехода от логарифмов к первоначальным значениям скорости—времени получаем:
v-tP = K.
Таблица 19 Физиологические характеристики работ разной относительной мощности (по В. е.. Фарфелю,1949; Баннистеру,1956; Тейлору,1960; Н. И. Волкову,1961; Робинсону,1961, и др.)
|
I |
то уравнение? описывает зависимость скорость—время ^каждой из зон относительной мощности. I Помимо представленного выше, существуют и другие способы математического описания кривой рекордов • (скорость — время). Часто удобно пользоваться показательными (экспоненциальными) функциями вида: i у-а-ех.
Такие уравнения возникают, когда изменение чего-либо |пропорционально имеющемуся количеству (например, огда расходование какого-либо биохимического субстра- ^■та в единицу времени составляет постоянную долю от количества этого субстрата). Как известно, кинетика биохимических реакций подчиняется так называемому закону действующих масс. Этим законом, в частности, ^диктуется появление экспоненциальных зависимостей изменения субстрата во времени (более подробно см. курс ^имии). Пбскольку выполнение мышечной работы связанно с расходованием ряда биохимических веществ, служащих источником энергии, можно было бы предположить, ;'что кривая скорость — время как-то отражает быстроту ' исчерпания различных энергетических ресурсов. Действи- б'"тельно, было показано (Генри, 1954; Н. И. Волков, ...1962,6), что кривая рекордов с большой точностью описывается пятичленным экспоненциальным уравнением 5йвида:
р = — at e~k,i + й8е~[25]' + 'где v — скорость; время; а и к—постоянные. Константы этого уравнения к3, кл, fc5 очень близки к соот- L' ветствующим константам, . характеризующим быстроту ^.исчерпания ряда энергетических ресурсов:, ks—алактат- ных внутримышечных источников энергии; — гликоли- тических; —углеводного дыхания; k$ — жирового дыхания; ki характеризует потери скорости на начальных отрезках бега (до 60 м.). Применение подобных экспоненциальных уравнений для анализа показателей отдельных •спортсменов позволяет определить их индивидуальные особенности («биохимическую специфичность»), в соответствии с которыми и строится тренировка [26].
1II.1.2. Аэробная и анаэробная производительность человека. Выносливость человека определяется многими причинами, в частности свойствами и деятельностью центральной нервной системы (А. Н. Крестовников, 1938, 1951; Н. В. Зимкин, 1954; 1956; Н. Н. Яковлев, А. В. Коробков, С. В. Янанис, 1960; А. Ц. Пуни, 1959, и др.).
Мы не ставим своей задачей полно раскрыть физиологические механизмы выносливости и коротко коснемся лишь тех вопросов физиологии к биохимии, которые необходимы для дальнейшего разговора о методике тренировки. В настоящем подразделе рассматри^ ваютсй вопросы, связанные с энергетическим обеспечением деятель" носта. ■ Энергетическое обеспечение является необходимым (но не достаточным!} условием для показа высоких достижений. Нельзя выполнить упражнение, не удовлетвори» энергетического запроса (закон сохранения энергии справедлив для человека, так же как и для любого другого объекта природы). Однако могут встретиться случаи, когда даже при наличии высоких возможностей к энергетическому обеспечению работы спортсмен по каким-либо причинам (недостаточная техническая, тактическая, волевая подготовка и пр.) все же не покажет высоких достижений.
Любая деятельность человека связана с расходом энергии. Непосредственным источником энергии при мышечном сокращении, как известно, является расщепление АТФ — соединения, очень бога- ■ того энергией. Содержание АТФ в клетках нашего тела относительно невелико, но весьма постоянно. Расходуемые запасы АТФ должны быть немедленно пополнены, иначе мышцы теряют способность сокращаться. ■ Восстановление (ресинтез) АТФ осуществляется &а счет химических реакций двоякого рода: 1) дыхательных, или, по- иному, аэробных, идущих с участием кислорода, 2) анаэробных, т. е. происходящих без кислорода. Отражением аэробных процессов служит потребление кислорода во время работы. Максимальный объем кислорода, который способен потребить человек за одну минуту, характеризует его аэробную производительность (аэробные возможности). Анаэробные превращения приводят к накоплению в организме продуктов неполного распада. Эти продукты устраняются не только во время работы, но и в период отдыха после нее, что приводит к повышенному по сравнению с покоем потреблению кислорода в послерабочем состоянии. Этот излишек кислорода, подучивший название «кислородного долга», служит мерой анаэробных реакций. Максимальная величина кислородного долга является показателем анаэробной произв.од и-' тельностк (анаэробных возможностей)[27]. Аэробные и анаэробные возможности полностью характеризуют функциональный «потолок» энергетического обмена у данного человека —его общие энергетические возможности. -
1I& |
Аэробные возможности определяются совокупностью свойств-, органвзма, обеспечивающих поступление кислорода и его утилизацию в тканях. К таким свойствам относится производительность, систем внешнего дыхания (показатели: минутный объем дыхания, максимальная легочная вентиляция, жизненная емкость легких,, скорость диффузии газов в легких и пр.), кровообращения (минутный и ударный объемы, частота сердечных сокращений, скорость, кровотока), системы крови (содержание гемоглобина), тканевой[28] ^утилизации кислорода, зависящей oY уровня тканевого дыхания, ' а также слаженность в деятельности всех этих систем.
Айвэробные возможности зависят от способности использовать.
Рис. 29. Изменение интенсивности биохимических^ процессов, поставляющих энергию для мышечной деятельности, в зависимости от времени упражнения (no Н. И. Волкову) |
ствующих ферментных систем, запасы энергетических веществ в- тханях), способности к компенсации сдвигов во внутренней среде организма (буферная емкость крови) и уровня тканевой адаптации» к условиям гипоксии.
Анаэробные процессы включают по меньшей мере два тип»' реакций. Первая" из них — к ре а ти н фосфок и я а з н а я — связана с растеплением креатинфоефага (КрФ), фосфатные группировки с которого переносятся на аденозиндифосфорную кислоту (АДФ), ресйнтезируя ее в АТФ. Вторая — гликолиз—-заключается в ферментативном расщеплении углеводов до молочной кислоты;. • часть выделяющейся при этом энергии используется на восстановлен»е запасов АТФ. Соответственно в «кислородном долге» различают две фракции — «ала ктатн у ю», связанную с ресинтезом фосфорсодержащих соединений (АТФ, КрФ), и «лактатную» *, отражающую-
окислительное устранение лактатов. Алзктатная фракция кислородного долга оплачивается очень быстро (половина ее первоначальной «величины окисляется в течение первых 30 сек. восстановления); ликвидация лактатиой фракции кислородного долга (или, как подросту, говорят, лактатного долга) требует от нескольких минут до полутора часов.
При напряженной мышечной деятельности различные энергетические механизмы (креатинфосфатный, глнколнтнческнй, дыхательный) по-разному вступают 8 работу (рис. 29).
Креатиифосфокина зная реакция достигает своего максимума •уже на 1—3-й сек. работы, однако, поскольку запасы КрФ s хлетке невелики, эта реакция начинает быстро уменьшаться. Гликолиз развивается несколько медленнее; максимальная его интенсивность наблюдается на 1—2-й мин работы. Энергия гликолитического процесса может хватить на несколько минут напряженной девтельно- 1-сти. Наконец, дыхательные процессы разворачиваются .полиостью лишь к 3—5-й мин. работы. Это объясняет, "почему в работах разной ;продолжительности столь различно соотношение анаэробных и дыхательных процессов энергетического обмена (та б л 20). Чем длиннее дистанция, тем большую роль играют анаэробные процессы; ■наоборот, с уменьшением дистанции возрастает значение сначала гликолитического, а затем и креатинфосфаТного механизмов .(табл. 21).
Таблица 20 Соотношение анаэробных н дыхательных процессов энергетического обмена ври беге на различные дистанции (по Н. И. Волкову I960
|
АэрЪбные и анаэробные возможности, определяемые по величинам максимального потребления Ог н. максимального 02-долга, являются ведущим фактором, от которого зависит выносливость ■в напряженной мышечной' работе (Г. О Ефремов, 1949, а, б; Кьюр- тон. 1951; А. П. Борисов, .1955; Маллинкродт « Валентин, 1958; •Остранд и др., 1963; Доротук, 1963; Дорощук я Кьюртон, 1963;
Аэробные возможности сильнейших шведски* лыжников-гонщиков (по данным П. О. Остранда, 1956) (переработано) |
,В. 8. Михайлов а И. Г. Огольцов, 1964). Очень часто наблюдается1 прямая зависимость между спортивным результатом н этими показателями {табл. 22). Особенно наглядными здесь являются относительные величины максимальных Ог-потребления и Os-долга, приходящиеся «а 1 кг веса спортсменов.
Таблица 21 Корреляция спортивных результатов с максимальными • показателями кислородного долга и потребления 0а (по Н. И. Волкову, 1965)
|
Таблица 221
|
Примечание. При сопоставлении двух последних столбце» па прямая зависимость между потреблением О, на 1 кг веса и зультатом на соревнованиях (первенство Швеции). Стоящий код. 1 С. Ернберг — многократный чемпион мира и олимпийских игр. Kaaat&nb его аэробных возможностей (81,7 мл на 1 кг веса я Мнн.) являлся своеобразным мировым рекордом; ббльшяе вели»
•чины ни у кого не были зарегистрированы (у хорошо физически развитых молодых людей этот показатель находится обычно на' уровне 40—55 мл/кг в 1 мни.) [29].
Ш, 1. 3. Перенос выносливости. Так называемая «об* здая выносливость». Функциональные возможности человека в упражнениях, требующих выносливости, определяются, с одной стороны, наличием соответствующих дви-
Л/мии
на тжэргомзтрв Рис, 30, Максимальные величины потребления кислорода в плавании и при работе на велоэр го метре у пловчих (П. О. Остранд и др., 1964). В, обоих случаях величины потребления прииерно одинаковы |
гательных навыков, уровнем владения техникой, с другой — его аэробными и анаэробными возможностями. Дыхательные возможности относительно мало специфичны: они почти не зависят от внешней формы движения.. Поэтому, если какой-либо спортсмен благодаря тренировке, например, в беге повысил уровень своих аэробных возможностей, то это улучшение скажется н на выполнении других движений—в ходьбе, гребле или передвижении на лыжах (рис. 30): функциональные возможности вегетативных систем организма у данного спортсмена будут высоки при выполнении всех движений (литература по этому вопросу весьма обширна—обзор см. В. М. Зациорский, 1965, б). Этот обобщенный характер, условно говоря, «вегетативной» тренированности создает благоприятные условия для широкого переноса выносливости. Однако в дсаждом отдельном случае наличие или отсутствие переноса будет определяться не только требованиями к энергетическим возможностям организма, но и характером взаимодействий между двигательными навыкам».
Поясним сказанное примером (В. М. Зациорский, 1962). Координационные структуры движений в ходьбе и беге во многом различны. Поэтому достигнутое благодаря тренировке улучшение скорости бега практически не сказывается на максимальной скорости ходьбы. Переноса быстроты нет. Однако с ростом дистанции связь между результатами в беге н ходьбе закономерно увеличивается. (табл. 23) и на длинных дистанциях существует бесспорный перенос тренированности между бегом и ходьбой. '
Т абли «а 2 Зависимость между результатами в беге и ходьбе иа разные дистанции у спортсменов-ходоков
|
Здесь результат во многом зависит от аэробных возможностей; те спортсмены, у которых эти возможности выше, оказываются сильнейшими и в беге и в ходьбе. Если применять бег в тренировке скорохода, то он может оказать одновременно -и положительное, и отрицательное влияние: он приведет к повышению аэробных возможнос-
5 Заказ JA 173 117 тей спортсмена, но из-за различия координационных структур движений в беге и ходьбе может отрицательно сказаться на технике ходьбы.
Обобщенный характер аэробных возможностей используется в спортивной практике: для повышения функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем можно использовать упражнения, весьма , далекие от своего вида спорта. Особенно ценными сред- I ствами при воспитании дыхательных возможностей явля- J ются лыжный спорт, гребля, плавание, кроссовый бег. ' Чем ниже мощность работы в циклических упражнениях, тем менее результат в ней зависит от степени совершенства двигательного навыка и больше — от аэробных возможностей человека,. При очень низкой мощности работы (медленный бег, свободное передвижение на лыжах и т. п.) значение аэробных возможностей становится настолько большим, что выносливость в работах такого типа приобретает своеобразный — «общий» характер. «Общая выносливость»—выносливость по отношению к .продолжительным работам умеренной мощности, включающим функционирование большей части мышечного /аппарата. Как следует из сказанного выше, физиологической основой общей выносливости являются аэрзй- "Ы" яодможнт-гн человека [30],
III. 1.4. Абсолютные и парциальные (относительные) показатели выносливости. Скорость я выносливость. В HI. 1.1. указывалось, что выносливость определяется временем, в течение которого человек может выполнять работу заданной интенсивности. Такое определение не всегда является достаточным, поскольку в нем не указывается точно, кай определяется интенсивность нагрузки: ■ одинаково для всех или в зависимости от возможностей занимающихся. Рассмотрим следующий пример: два спортсмена (назовем их А и Б) бегут 800 м; 750 м они бегут рядом, но на финише один из них не выдерживает
и резко снижает скорость. Результат А — 2 мин. 10 сек., Б — 2 мин. 12 сек. Можно, очевидно, считать, что А более вынослив, чем Б. Однако допустим, что А пробегает ' 100 м за 10,5 сек., а Б — лишь за 15,0 сек. Для того уровня скорости, которым владеет А, его результат на 800 м является слабым; для Б, наоборот, время на 800 м надо расценивать как очень хорошее. Очевидно, что если не учитывать уровень максимальной скорости спортсменов, .то А выносливее, чем Б; если же учесть их скоростные возможности, соотношение меняется: Б будет выносливее, чем А. Практические нужды заставляют ввести два типа показателей выносливости (В. М. Зациорский, Н. И. Волков, Н. Г. Кулик, 1965):
1) абсолютные — без учета уровня развития быстроты или силы [31]; , * 2) парциальные (относительные) —с учетом развития этих качеств, когда их влияние каким-либо образом исключается.
До -сих пор мы имели дело с абсолютными показателями выносливости. Парциальных показателей может быть названо довольно много (см. также Ш.3.4).
В циклических видах спортапарциального измерения выносливости применяют косвенные расчетные зиа* чения. При этом время на контрольной дистанции сравнивают с лучшим временем на коротком (эталонном) отрезке, которое характеризует уровень максимальной скорости. В беге чаще всего это дистанция 100 м, в плавании — 25 или 50 м и т. п. Обычно используют одну из следующих величин:
1. Показатель «запаса скорости» (Н. Г, Озолин, 1959) — разность между средним временем преодоления эталонного отрезка при прохождении всей дистанции и лучшим временем на этом отрезке.