НАЗАД

СОДЕРЖАНИЕ

ДАЛЕЕ

ЭРГОМЕТРИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ЛЕГКОАТЛЕТОВ - СПРИНТЕРОВ И СТАЙЕРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРЕМЕННЫХ УРАВНЕНИЯ МЮЛЛЕРА

Кандидат биологических наук, доцент Э.А. Лазарева
 Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации, Ульяновск

Введение. Определение энергетических затрат исходя из измерений количества внешне выполняемой работы долгое время было единственной возможностью судить об энергетических процессах, обусловливающих мышечную деятельность. Первая попытка связать величины внешней работы с конкретными физиологическими механизмами осуществлена А. Хиллом [13 - 15], который на основе эргометрического анализа разделил легкоатлетический бег на три группы в зависимости от конкретных энергетических процессов. Бег на короткие дистанции, по А. Хиллу, обеспечивается анаэробными источниками энергии, на средние - совместным функционированием анаэробных и аэробных источников, а на длинные - преимущественно аэробными механизмами. Это направление в последующем активно разрабатывал В.С. Фарфель [10 - 12], который, более детально изучив три отрезка легкоатлетического бега, выделенных А. Хиллом, и представив кривую рекордов в логарифмическом масштабе, смог создать концепцию зон относительной мощности. В.С. Фарфель [12] благодаря исследованиям биохимиков [2, 17 - 19] несколько больше акцентирует внимание на придании физиологического смысла отдельным отрезкам легкоатлетического бега (первоначально причиной ограничения продолжительности работы он ошибочно считал процессы торможения в ЦНС): на коротких дистанциях наблюдается самая большая скорость анаэробных энергопоставляющих процессов, хотя они и не достигают своего максимума; на средних дистанциях происходит полное развертывание анаэробных процессов образования энергии; на длинных - от 1500 до 10 000 м анаэробные и аэробные процессы уравновешены между собой, а в беге на дистанции больше 10 000 м основная заслуга в образовании энергии для мышечной деятельности принадлежит аэробным процессам.

Таким образом постепенно вырисовывалась общая тенденция смены различных энергопоставляющих процессов при увеличении дистанции бега. Количественно эту закономерность удалось выразить Н.И. Волкову [2] и С. Койль с соавторами [16], представившими схему временного развертывания основных энергетических процессов.

Одной из последних интересных модернизаций эргометрического тестирования стало использование переменных уравнения Мюллера [6 - 8], которые позволяют не просто наметить определенные тенденции в преобладании того или иного источника энергии у конкретного испытуемого, а весьма точно выявить мощностные и емкостные характеристики основных биоэнергетических источников, соотнести их с предъявляемыми испытуемым нагрузками различной мощности. Суть данного варианта эргометрического тестирования сводится к тому, что исходя из предельного времени удержания двух различающихся по мощности нагрузок рассчитываются показатели, по которым оцениваются мощностные и, что очень важно, емкостные характеристики отдельного биоэнергетического источника, а также его вклад в обеспечение мышечной деятельности конкретного испытуемого.

Целью настоящей работы стало выявление индивидуальных характеристик энергообеспечения мышечной деятельности спортсменов - спринтеров и стайеров при помощи эргометрического тестирования и последующего анализа полученных данных с использованием переменных уравнения Мюллера.

Методы и организация исследования. В тестировании приняли участие 55 юношей 17 - 21 года. Были организованы три группы. В первую (контрольную - КГ) группу вошли нетренированные юноши, а во вторую и третью (экспериментальные - ЭГ) - соответственно легкоатлеты - спринтеры и стайеры высших спортивных разрядов.

Характеристики индивидуальных особенностей энергообеспечения принято описывать в терминах мощности и емкости энергетического источника, которые можно рассчитать по уравнению Мюллера [20], описывающего зависимость предельного времени удержания нагрузки от мощности выполняемой нагрузки, а также емкости систем энергообеспечения. Уравнение имеет следующий вид:

tlim. = eb/Wa,

где tlim. - предельное время удержания заданной нагрузки, e - основание натурального логарифма, W - мощность нагрузки, а и b - показатели, отражающие индивидуальные характеристики энергообеспечения.

Для отнесения испытуемых к тому или иному типу энергообеспечения с помощью уравнения А. Мюллера [20] в зависимости от времени удержания нагрузки рассчитывали индивидуальные коэффициенты a и b, отражающие емкостные возможности анаэробно-гликолитического и аэробного источников энергии, а также мощность нагрузки, которую испытуемый может поддержать в течение 10, 40, 240 и 900 с: мощностные показатели W10, W40, W240 и W900 соответственно. Данные мощностные показатели являются характерологическими точками, показывающими границу между различными зонами относительной мощности.

Для определения показателей а и b оценивали предельную продолжительность работы испытуемого на велоэргометре "Ритм ВЭ-05" при двух (W1 и W2) различных по мощности нагрузках [5, 6, 8]. Первая тестирующая нагрузка соответствовала зоне большой (W1 = 4,5 Вт/кг), а вторая - зоне субмаксимальной (W2 = 9 Вт/кг) мощности. Испытуемые выполняли тестирующие нагрузки "до отказа" - до прекращения педалирования либо до резкого снижения его интенсивности.

Результаты и обсуждение. После велоэргометрического тестирования и расчета арифметических значений коэффициентов a и b, а также мощностных показателей W10, W40, W240 и W900 по уравнению Мюллера у испытуемых был определен тип энергетического обеспечения мышечной деятельности. В КГ выявлены три типа энергообеспечения: анаэробный (36%), смешанный (40%) и аэробный (24%). Группа спринтеров оказалась полностью (100%) представлена юношами с анаэробным типом энергетики, а стайеры характеризовались аэробным типом энергопродукции (100%).

Для юношей-спринтеров характерны меньшие значения времени удержания первой (W1), аэробной по своей природе, нагрузки (tlim. = 73,846±1,229 с). Время удержания второй (W2) нагрузки, соответствующей зоне субмаксимальной мощности и являющейся по своей природе анаэробной, составило 36±1,025 с. Юноши-спринтеры характеризуются наибольшими значениями показателя W10 (33,333±3,141) и W40 (8,211±0,221). Среднегрупповые значения показателей W240 и W900, характеризующие рабочие возможности в зоне смешанной и аэробной энергопродукции, минимальны - 1,436±0,08 для W240 и 0,413±0,043 для W900.

Спортсмены-стайеры, представленные исключительно аэробным типом энергопродукции, имеют максимальные значения показателей W900 (4,486±0,012) и W240 (5,803±0,016), которые характеризуют функциональные возможности в зоне аэробной и смешанной энергопродукции. Это находит отражение в больших значениях времени удержания первой (W1), более аэробной, нагрузки (tlim. = 888,059±12,301 с) по сравнению со второй (W2), субмаксимальной, нагрузкой (tlim. = 25,294±0,799 с). Значения мощностных показателей W40 и W10, отражающих развитие анаэробных источников энергии, у стайеров составили 8,228±0,044 и 10,781±0,085 соответственно.

Полученные результаты, свидетельствующие о преобладании среди спортсменов-спринтеров юношей с анаэробным, а среди стайеров - с аэробным типами энергопродукции на основе определения tlim., перекликаются со многими работами, касающимися исследования профиля энергетического обмена [2 - 4, 9]. Так, связь предельного времени упражнения с разворачиванием анаэробных и аэробных процессов продемонстрирована в работах Н.И. Волкова [2 - 4]. В них показано, что уровень О2-запроса экспоненциально снижается с увеличением предельного времени работы. В непродолжительно выполняемых упражнениях эти изменения уровня 02-запроса обусловлены сдвигами в сфере анаэробного обмена, что выражается в величине расхождения уровней О2-запроса и "рабочего" потребления кислорода. Этими авторами показаны изменения уровня общей энергопродукции, а также ее составляющих в зависимости от значений предельного времени упражнения. В непродолжительных упражнениях высокой мощности уровень общих затрат энергии определяется анаэробными процессами, скорость которых максимальна в упражнениях максимальной мощности и снижается по мере увеличения предельного времени упражнения. Напротив, скорость аэробных процессов прогрессивно увеличивается с возрастанием предельного времени упражнения.

Заключение. Итак, велоэргометрическое тестирование в сочетании с расчетом показателей уравнения Мюллера дает адекватную оценку степени развития анаэробных и аэробных источников энергии. Высокие показатели аэробной производительности у стайеров объясняются тем, что аэробная производительность в наибольшей мере проявляется при тех
нагрузках, где имеется возможность полного удовлетворения кислородного запроса и где длительное время сохраняется устойчивый уровень потребления кислорода [3, 9]. Анаэробная же производительность, при которой отсутствует возможность обеспечить работающие мышцы адекватным количеством кислорода, играет определяющую роль в кратковременных упражнениях высокой интенсивности [1, 3], что выражается в доминировании анаэробной энергопродукции у легкоатлетов спринтеров.

Литература

1. Биохимия: Учебник для ин-тов физ. культуры /Под ред. В.В. Меньшикова, Н.И.Волкова. - М.: ФиС. 1986. - 384 с.

2. Волков Н.И. Выносливость спринтера // Легкая атлетика. 1964, № 3, с. 28 - 31.

3. Волков Н.И. Энергетический обмен и работоспособность человека в условиях напряженной мышечной деятельности: Автореф. канд. дис. М. 1968. - 57 с.

4. Волков Н.И., Савелев И.А. Кислородный запрос и энергетическая стоимость напряженной мышечной деятельности человека // Физиология человека. 2002, т. 28, №4, с. 80 - 93.

5. Зайцева В.В., Сонькин В.Д., Бурчик М.В. и др. Оценка информативности эргометрических показателей работоспособности // Физиология человека. 1997, т. 23, № 6, с. 58 - 63.

6. Корниенко И А., Сонькин В.Д., Воробьев В.Ф. Эргометрическое тестирование работоспособности // Моделирование и комплексное тестирование в оздоровительной физической культуре: Сб. науч. тр. ВНИИФК. М., 1991, с. 68 - 87.

7. Корниенко И.А., Сонькин В.Д., Маслова Г.М. и др. Применение эргометрии для оценки возрастных и индивидуально-типологических особенностей энергетики скелетных мышц у мальчиков 7-17 лет // Физическая культура индивида: Сб. науч. тр. ВНИИФКа. М., 1994, с. 35 - 53.

8. Король В.М., Сонькин В.Д. Мышечная работоспособность подростков 13-14 лет // Физиология человека. 1983, т. 9, № 6, с. 907 - 912.

9. Коцарь Ю.А. Оценка динамики показателей функциональных резервов легкоатлетов в спринтерских и стайерских двигательных режимах с помощью автоматизированных программ: Канд. дис. Кемерово, 1997, с. 137.

10. Фарфель В.С. Системная физиологическая характеристика циклических физических упражнений // Теория и практика физ. культуры. 1939, т. 2, № 3, с. 56.

11. Фарфель В.С. Физиологические особенности работ различной мощности // Исследования по физиологии выносливости: Тр. ЦНИИФКа. - М., 1949, т. 7, вып. 3, с. 238.

12. Фарфель В.С. Физиологическая классификация поз и разных видов мышечной деятельности // Физиология человека / Под ред. Н.В. Зимкина - М.: ФиС. 1975. - 336 с.

13. Хилл А. Механика мышечного сокращения // Пер. с англ. - М.: Мир, 1972. - 183 с.

14. Hill A.V. The physiological basis of athletic records // Lancet. -1925. - Vol. 2. - P. 481.

15. Hill A.V. Muscular movement in man: the factors governing speed and recovery from fatigue. - N.Y.: McGraw-Hill Book Co., 1927. - 104 P.

16. Keul J., Doll E., Keppler D. Muskelsfoffwechsel. - Stuttgart: Verl. G. Thieme, 1969.

17. Margaria R., Aghemo P., di Prampero P.E. еt al. Balance and kinetics of anaerobic energy release during strenuous exercise in man // J. Appl. Physiol. - 1964. - Vol. 19. - № 4. - P. 623.

18. Margaria R., Aghemo P., Rovelli E. Measurement of muscular power (anaerobic) in man // J. Appl. Physiol. - 1966. - Vol. 21. - P. 1662 - 1664.

19. Margaria R., Edwards H.T., Dill D.B. The possible mechanism of contracting and paying the oxygen debt ant the role of lactic acid in muscular contraction // Am. J. Physiol. - 1933. - Vol. 106. - № 3. - P. 689 - 715.

20. Muller A. / Цит. по: Фарфелю В.С. Физиологические основы классификации физических упражнений // Физиология мышечной деятельности труда и спорта. Л. 1969, с. 425.

 Home На главную   Library В библиотеку   Forum Обсудить в форуме  up

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!