ВЗАИМОСВЯЗЬ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ СПОРТИВНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ С ПАРАМЕТРАМИ ЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ В ПЛАВАНИИ

ВЗАИМОСВЯЗЬ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ СПОРТИВНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ С ПАРАМЕТРАМИ ЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ В ПЛАВАНИИ

Н.И. Волков, О.И. Попов,
кафедра плавания

Биоэнергетические показатели, определяющие работоспособность в спортивном плавании, изучены достаточно широко (Н.И. Волков и др., 1968, 1969; Di Prampero P.E. et al, 1974; I. Holmer, 1974; B.Eriksson et al, 1978; S. Sano et al, 1992; J.-P. Troup et al, 1992). Анализ эргометрических зависимостей "скорость-время" и "дистанция-время" предоставляет немало ценной информации об энергетической производительности (A.E. Kennelly, 1908; A.V. Hill, 1925; В.С. Фарфель, 1941; J.E. Ettema, 1966; B.B. Lloyd, 1966); большинство этих работ сделано на основе математической обработке мировых рекордов в беге, а в плавании эти зависимости изучены менее полно (В.К. Науменко, 1978; P. Mognoni et al, 1982). Всеми авторами подчеркивается взаимосвязь эргометрических и энергетических параметров, однако лишь F.M. Henry (1955) и K. Wakayoshk et al (1992) сделали попытки непосредственно сопоставить соответствующие константы.

Зависимость "дистанция-время" является линейной (J.H. Ettema, 1966; Ж.. Жеррер, 1973; В.К. Науменко, 1978; P. Mognoni et al, 1982); тангенс угла наклона получил название "критическая скорость" - Vкр и интерпретируется как эквивалент аэробной мощности; пересечение графика с осью ординат - "дистанция анаэробного резерва" - Sан - пропорциональна длине дистанции, преодолеваемой за счет анаэробных источников. В большом диапазоне дистанций общая линейная тенденция распадается на ряд прямых с несколько различающимися углами наклона и высотой стояния (B.B. Lloyd,1966).

Методика. Поскольку "переломы" на графике "дистанция-время" в диапазоне дистанций спортивного плавания близки предельному времени работы в 30 и 120 с, то Vкр и Sан вычислялись для трех групп дистанций - 25 и 50 м, 100 и 200 м, 200 м и более. Предполагалось, что S1 - примерно равен 0 (график исходит из начала координат); vкр(1) соответствует критической скорости (мощности) алактатных анаэробных процессов, S2 - дистанции (емкости) анаэробных алактатных резервов, Vкр(2) - критической скорости (мощности) гликолитических анаэробных процессов; S3 - суммарной дистанции (емкости) анаэробных резервов, Vкр(3) - критической скорости (мощности) аэробных процессов (рис. 1).

Зависимость "скорость-время" обычно описывают степенной или экспоненциальной функцией, которая на логарифмическом графике обращается в прямую. В плавании эта зависимость распадается на два участка, соответствующих дистанциям 25-200 м (с преимущественно анаэробным обеспечением) и 400-3000 м (с преимущественно аэробным обеспечением), которые имеют разные углы наклона (k) и высоту стояния (V0).

Рис. 1. Схема определения эргометрических показателей зависимостей "дистанция-время" (a) и "скорость-время"(b)

В настоящем исследовании были использованы архивные данные, полученные при обследовании различных контингентов пловцов в разное время в совместных исследованиях сотрудников кафедр биохимии и плавания.* ) Физиологические показатели определялись прямым способом; оценка Vкр(физ) производилась при тестировании в гидроканале.

Результаты исследования. В табл. 1 представлены средние значения МПК, кислородного долга (DO2) и его алактатной (aL) и лактатной (L) фракций, уровней кислородного долга (соответственно DO2*, aL*, L*), показателей зависимостей "дистанция-время" и "скорость-время" у 42 пловцов-кролистов (мужчины, квалификация от 2 разряда до мастера спорта) и их взаимосвязь. Поскольку в данной группе результаты на длинных дистанциях не были учтены, то для зависимости "скорость-время" оценки приводятся только для анаэробных дистанций. Фактические значения S(1) составили 4,89± 0,86 м; это связано с тем, что в плавании, в отличие от бега, трудно получить результаты на дистанциях менее 25 м (со временем упражнения менее 12 с). Средние величины Vкр(3) составили 1,12± 0,15 м/с, что существенно меньше констант, рассчитанных В.К. Науменко (1974) по рекордам мира и СССР и практически не отличаются от результатов, полученных по индивидуальным рекордам K. Wakayoshk et al (1992) - 1,116± 0,052 м/с.

Показатели МПК в наибольшей степени взаимосвязаны со значениями критической скорости; уровни кислородного долга коррелируют с критической скоростью в несколько большей степени, чем абсолютные значения DO2. Связи между параметрами зависимости "скорость-время", МПК, DO2 и его уровнем менее тесные, хотя и статистически достоверные (a <0,05), что иллюстрирует рис. 2. Тем не менее, взаимное влияние эргометрических показателей на физиологические весьма существенно: коэффициенты множественной корреляции составляют 0,871- 0,907 и соответствующие уравнения регрессии выглядят так:

МПК = -43,51 · k(1) + 3,436 · Vo(1) + 0,808 ± 0,438 (л/мин);

DO2 = -99,36 · k(1) + 8,983 · Vo(1) - 2,385 ± 1,189 (л);

DO2* = -62,79· k(1) + 5,390 · Vo(1) - 2,302 ± 0,599 (л/мин).

Таблица 1

Средние значения (Х±) физиологических показателей и эргометрических параметров зависимостей "дистанция-время" и "скорость-время" и их корреляция (n = 42, значения r умножены на 1000; r0,05 = 0,304)

Пока-
затель
МПК

л/ми

Кислородный долг, л Уровень O2-долга, л/мин Зависимость "дистанция-время" "Скорость-время"
L aL DO2 L* aL* DO2* vкр(1) S(1) vкр(2) S(2) vкр(3) S(3) k(1) V0(1)
L 701 *                          
aL 608 275 *                        
DO2 817 910 649 *                      
L* 775 985 363 936 *                    
aL* 713 400 981 739 497 *                  
DO2* 856 898 644 988 945 753 *                
vкр(1) 866 753 639 872 825 747 907 *              
S(1) -224 -181 -138 -202 -207 -194 -230 -301 *            
vкр(2) 838 724 614 838 797 726 877 976 -499 *          
S(2) -224 -181 -138 -202 -207 -194 -230 -301 999 -499 *        
vкр(3) 789 564 409 623 651 536 695 842 -496 877 -496 *      
S(3) -240 4 64 31 -45 2 -33 -243 353 -299 353 -673 *    
k(1) -346 -237 -67 -216 -285 -156 -275 -275 812 -433 812 -532 263 *  
V0(1) 379 378 429 484 391 435 461 530 503 367 503 186 42 667 *
Средние значения и стандартные отклонения
X 4,21 5,89 2,74 8,64 2,62 1,22 3,84 1,57 4,89 1,40 9,78 1,12 36,0 0,15 2,86
0,93 1,87 1,02 2,36 1,05 0,52 1,39 0, 15 0,86 0,15 1,73 0,15 10,6 0,02 0,30

В данной группе не выявлено достоверных связей параметра дистанции анаэробного резерва S(i).

В табл. 2 представлены средние значения ряда биохимических показателей (pH, избытка буферных оснований BE и содержания молочной кислоты в крови), критической скорости, определенной как минимальная скорость достижения МПК при плавании в гидроканале с параметрами эргометрических зависимостей "скорость-время" и "дистанция-время" квалифицированных 52 пловцов-кролистов (мужчины, квалификация от 2 разряда до мастера спорта) и их взаимосвязь.

Рис. 2. Зависимость МПК и DO2 от эргометрических показателей критической скорости Vкр(3) и максимальной анаэробной мощности Vo(1)

Таблица 2

Средние значения (Х±) биоэнергетических показателей и эргометрических параметров зависимостей "дистанция-время" и "скорость-время" и их корреляция (n = 52, значения r умножены на 1000; r0,05 = 0,273)

Показател Биоэнергетические показатели Зависимость "дистанция-время: Зависимость "скорость-время"
pH BE HLa vкр(физ) vкр(1) S(1) vкр(2) S(2) vкр(3) S(3) k(1) V0(1) k(2) V0(2)
BE 803 *                        
HLa -968 -827 *                      
vкр(физ) 3 6 -25 *                    
vкр(1) -126 -146 140 738 *                  
S(1) -36 -100 0 -166 -581 *                
vкр(2) 27 -28 -44 819 846 -342 *              
S(2) -367 -342 418 -47 140 48 -274 *            
vкр(3) -74 -75 28 821 831 -227 908 -60 *          
S(3) -61 -179 165 217 401 -332 338 39 31 *        
k(1) -205 -242 188 -27 -124 675 -259 439 -62 -177 *      
V0(1) -256 -318 246 582 578 271 472 404 618 122 695 *    
k(2) 4 -151 85 199 315 -248 306 -73 31 921 -140 95 *  
V0(2) -59 -171 100 663 764 -339 805 -96 648 727 -156 454 778 *
Средние значения и стандартные отклонения
X 7,28 -9,20 93,1 1,34 1,43 5,55 1,26 14,6 1,23 19,6 0,13 2,53 0,03 1,54
0,06 3,57 31,1 0,12 0,18 1,55 0,13 4,1 0,10. 7,1 0,02 0,29 0,01 0,20

Достоверная корреляция существует между дистанцией анаэробного резерва S(2) и биохимическими показателями pH, BE, HLa. Значения критических скоростей Vкр(1), Vкр(2), Vкр(3), рассчитанные по спортивным результатам весьма тесно взаимосвязаны с критической скоростью при достижении МПК Vкр(физ) (влияние дистанции специализации на характер этой взаимосвязи иллюстрировано рис. 3). Величины Vкр(физ) также тесно взаимосвязаны с параметрами зависимости V0(1) и V0(2) "скорость-время".

Между значениями Vкр(физ) и Vкр(3) существует явно выраженная линейная зависимость (r2 = 0,674). Если построить регрессионные соотношения отдельно для пловцов спринтеров и средневиков (специализирующихся на дистанциях от 50 до 400 м) и стайеров (800 и 1500 м), то становится очевидным наличие различных линий регрессии, которые имеют близкий наклон, но разную высоту стояния. В этом случае величины r2 возрастают до 0,75 и 0,863.

Рис. 3. Соотношение между значениями критической скорости, полученные физиологическими (Vкр(физ)) и эргометрическими (Vкр(3)) методами у 52 пловцов, специализирующихся на различные дистанции в вольном стиле

Из графиков видно, что у большинства пловцов значения "физиологической" критической скорости несколько меньше, причем величина этих различий более отчетлива у спринтеров, чем у стайеров.

Значения параметров эргометрических зависимостей "скорость-время" и "дистанция-время", рассчитанные для отдельных групп дистанций, различаются достоверно для обеих групп испытуемых. (a < 0,0004, парный t-тест Стьюдента). Эргометрические и энергетические параметры тесно взаимосвязаны между собой. На характер этой зависимости влияют многие факторы, в частности, специализация пловца (спринтер, средневик, стайер). Некоторые из факторов трудно учесть на количественном уровне (технико-тактические параметры, психологическая подготовка и др.). Это приводит к тому, что тесная корреляция проявляется лишь при совместном учете эргометрических параметров, например, с помощью множественной регрессии.

Литература

1. Волков Н.И., Гордон С.М., Ширковец Е.А. Аэробная работоспособность спортсменов при плавании кролем и брассом. - Теория и практика физической культуры, 1968, № 4, с. 29-33.

2. Волков Н.И., Гордон С.М., Ширковец Е.А. Кислородный запрос и энергетическая стоимость плавания кролем и брассом на разных дистанциях. - Теория и практика физической культуры, 1969, № 7, с. 27-32.

3. Жеррер Ж. Мышечная физиология. - В кн.: Физиология труда (эргономия). М., 1973, с. 5-36.

4. Науменко В.К. Эргометрический анализ рекордов мира и СССР по плаванию. - В кн.: Плавание. Сб. Вып. 1-й. М., 1978, с. 11-14.

5. Фарфель В.С. Курс физиологии человека. М.: ФиС, 1941.

6. Di Prampero P.E., Pendergast D.R., Wilson D.W., Rennie D.W. Energetics of swimming man. - J. Appl. Physiol., 1974, 37, № 1, p. 1-5.

7.Eriksson B., Holmer I., Lundin A. Physiological effects of training in elite swimmers. In: Swimming Medicine IV. Baltimore: University Park Press, 1978, p. 177-187.

8. Ettema J.E. Limits of Human Performance and Energy production. - Int. Z. angew. Physiol. einschl. Arbeitphysiol. 1966, v. 22, s. 45-54.

9. Henry F.M. Prediction of world records in running sixty yards to twenty-six miles. - Res. Quart., 1955, v. 26, p. 147.

10. Hill A.V. The physiological basis of athletic records. - Sci. Monthly, 1925, v. 21, p. 409.

11. Holmer I. Physiology of swimming man. - Acta Physiol. Scand., Suppl. 407, p.1-55.

12. Kennelly A.E. Deductions from the records of running in the last olympics. - Pop. Sci. Monthly, 1908, v. 73, p. 385.

13. Lloyd B.B. The energetics of running: an analysis of world records. - Advanc. Sci. 1966, v. 22, № 103, p. 515-530.

14. Mognoni P., Lafontuna C., Russo G., Minetti A. An Analysis of World Records in Three Types of Locomotion. - Eur. J. Appl. Physiol., 1982, v. 49, № 3, p. 287-299.

15. Sano S., Bongbele J., Chatard J.-C., Lavoie J.-M. Evaluation of maximal aerobic velocity and prediction of performance in backstroke. - In: Biomechanics and medicine in swimming. London, E & FN Spon, 1992, p. 285-288.

16. Troup J.-P., Hollander A.-P., Bone M., Trappe S., Barzdukas A.-P. Performance related differences in the anaerobic contribution of competitive freestyle swimmers. - In: Biomechanics and medicine in swimming. London, E & FN Spon, 1992, p. 271-277.

17. Wakayoshk K., Ikuta K., Yoshida T., Udo M., Moritani T., Mutoh Y., Miyashita M. Determination and validity of critical velocity as an index of swimming performance in the competitive swimmer. - Eur. J. Appl. Physiol., 1992, v. 64, № 2, p. 153-157.


*) Авторы выражают признательность доктору педагогических наук, профессору С.М. Гордону и кандидату педагогических наук, доценту Ю.Л. Войтенко за предоставление данных проведенных исследований


 Home На главную  Forum Обсудить в форуме  Home Translate into english up

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Волков, Н.И. Взаимосвязь биоэнергетических критериев спортивной работоспособности с параметрами эргометрических зависимостей в плавании / Волков Н.И., Попов О.И. // Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, посвященный 80-летию академии. - М., 1997. - Т. 1. - С. 139-146.