Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

УПРАВЛЕНИЕ ТРЕНИРОВОЧНЫМ ПРОЦЕССОМ СПОРТСМЕНОВ В СПОРТЕ ВЫСШИХ ДОСТИЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ХАРАКТЕРИСТИК ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА

Марков К.К. 1 Сивохов В.Л. 2 Иванова О.А. 3 Семенов Д.А. 4
1 ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»
2 Центр спортивной подготовки сборных команд
3 Центр медико-биологических исследований НИ ИрГТУ
4 Институт повышения квалификации Министерства спорта
В работе рассмотрены основные тенденции развития современного спорта высших достижений и уточнены базовые характеристики спортивной деятельности спортсменов, определяющие направления совершенствования тренировочного процесса на основе совершенной адаптации организма спортсмена к тренировочным нагрузкам. Сформулированы основные концепции совершенствования тренировочного процесса с применением высококонцентрированных тренировочных нагрузок и их последовательным развитием в специализированных мезоциклах для накопления потенциала, его преобразования в специфическую подготовленность и успешную реализацию в соревнованиях. Изучено воздействие субмаксимальных физических нагрузок на показатели регуляторных механизмов сердечной деятельности, сдвиги показателей функционирования которой с помощью анализа вариабельности ритма сердца определяют адекватность реакции организма на нагрузку и расходование функциональных резервов для достижения высокой работоспособности. Разработаны критерии оценки адаптационных возможностей спортсмена по шестибалльной шкале и практические рекомендации по дальнейшему содержанию и коррекции тренировочного режима спортсмена.
спортивная тренировка
вариабельность ритма сердца
спектральный анализ
адаптация
кардиоинтервалография
функциональный резерв
1. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиологических систем: методические рекомендации. – М., 2002. – 53 с.
2. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. – М.: Медицина,1997. – 265 с.
3. Баевский Р.М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. – М.: Наука,1984. – 219 с.
4. Бань А.С., Горностаева В.К. Вариабельность ритма сердца профессиональных спортсменов игровых видов спорта. Белорусская академия последипломного образования, НИИ физической культуры и спорта. Республика Беларусь, 2012. – 8 с.
5. Верхошанский Ю.В. Программирование и организация тренировочного процесса. – М.: ФиС, 1985. – 175 с.
6. Иссурин В.Б. Блоковая периодизация спортивной тренировки. – М.: Советский спорт, 2010. – 288 с.
7. Кудре О.Н. Влияние физических нагрузок разной направленности на вариабельность сердечного ритма спорт сменов. Бюллетень сибирской медицины – Томск, 2009. – № 1. – С. 36–42.
8. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт применения метода. – Иваново, 2002. – 290 с.
9. Сивохов В.Л., Сивохова Е.Л., Миролевич Д.В. Современное медико-биологическое обеспечение занимающихся физической культурой и спортом. Иркутск. Центр медико-биологических исследований ИрГТУ, 2010. – 164 с.

Современный спорт высших достижений в последние годы претерпел существенные изменения, которые значительно влияют на содержание и организацию подготовки спортсменов и ставят перед ними и тренерами сложные задачи повышения спортивного мастерства, требующие совершенствования системы подготовки спортсменов высшей квалификации. Рост числа соревнований и их высокая напряженность борьбы значительно повысили требования к качеству и стабильности мастерства спортсменов в условиях частых и ответственных стартов. Практически большинство видов спорта приобрело всесезонный характер, исключающий достаточно длительный подготовительный период базовой подготовки.

Указанные особенности резко изменили баланс времени в годовом цикле подготовки между соревновательной и тренировочной деятельностью спортсмена, в том числе и на восстановительные процессы, в которых реализуются адаптационные изменения физиологических систем организма и выявляются кумулятивные тренировочные эффекты для полноценной реализации адаптационных возможностей организма спортсмена на основе рациональной взаимосвязи между затратами и восстановлением его энергетических ресурсов. Кумулятивный эффект долгосрочного тренировочного процесса является главным фактором, который в значительной степени определяет успех спортсмена. Он определяется физиологическими и биохимическими изменениями в состоянии спортсменов, специфическими переменными подготовленности спортсменов и спортивным результатом [5; 6].

Современная тренировочная практика ответила на указанные вызовы значительным изменением ряда тренерских концепций, в числе которых, прежде всего, – высокая концентрация тренировочных нагрузок, так как только тренировочные нагрузки высокой концентрации являются достаточным раздражителем для увеличения двигательного потенциала спортсменов высокой квалификации. В свою очередь, концентрированная тренировочная нагрузка требует минимизации количества качеств, развиваемых одновременно, и только последовательное их развитие – единственный возможный подход, особенно в видах спорта с достаточно широким спектром специфических способностей. И наконец, успешная реализация совершенной адаптации организма к такому сложному тренировочному процессу требует применения специализированных мезоцикловых блоков, подобранных так, чтобы последовательно произвести один из трех разных эффектов: накопление потенциала в базовых двигательных и технических навыках, преобразование двигательного потенциала в специфическую по виду спорта подготовленность и ее реализацию в соревновании.

Тренировочный процесс как объект управления

Суть управления в общем смысле состоит в изменении управляемого объекта согласно заданным критериям его эффективного функционирования, и для практической реализации идеи управления в первую очередь необходимо конкретное представление о состоянии управляемого объекта и его закономерных переходах из одного состояния в другое. Тренировочный процесс организуется в соответствии с определенными целевыми задачами, которые конкретно выражаются в задаваемой величине роста спортивного результата и обусловливают необходимую для их реализации программу тренировки, и величина прироста спортивного результата – это критерий эффективности тренировки. Спортивный результат есть продукт организованного комплекса внешних взаимодействий спортсмена. Поэтому комплекс внешних взаимодействий спортсмена, присущий соревновательной деятельности, следует выделить в качестве первого объекта управления в системе спортивной тренировки.

Комплекс внешних взаимодействий может быть организован тем эффективнее, чем выше моторный потенциал спортсмена, поэтому в ходе подготовки спортсмен стремится к совершенствованию своих двигательных возможностей и повышению уровня специфической работоспособности. Состояние спортсмена, как текущую характеристику его моторного потенциала, следует выделить в качестве второго объекта управления в системе спортивной тренировки. В качестве управляющего начала – входа системы, ведущего к ее развитию, выступает программа тренировки, включающая в себя целевые задачи подготовки, мотивацию, направленность личности спортсмена и социальные факторы. Принципиальный смысл управления тренировочным процессом заключается в целенаправленном переводе ее на новый, более высокий и заранее запланированный функциональный уровень [5].

Контроль хода этого процесса обеспечивается путем оценки эффекта, достигаемого преимущественно на двух уровнях управления – на уровне состояния спортсмена (контроль за влиянием тренировочной нагрузки на состояние) и на уровне внешних взаимодействий спортсмена (контроль за изменением их характера в результате изменения состояния). Роль передаточной функции между составляющими комплексного управляемого объекта выполняют тренирующий потенциал и тренировочный эффект нагрузки. Под тренирующим потенциалом нагрузки понимается содержащаяся в ней возможность вызвать функциональную приспособительную реакцию организма спортсмена и соответствующие изменения в его состоянии, а, следовательно, и в комплексе его внешних взаимодействий. Тренирующий потенциал нагрузки – понятие относительное, его следует рассматривать и оценивать в соответствии с текущим состоянием спортсмена. Оценка тренирующего потенциала нагрузки означает предвидение (прогноз) того тренировочного эффекта, который она может обеспечить в каждом конкретном случае. Тренировочный эффект определяется устойчивыми функциональными сдвигами в организме спортсмена в результате тренировочной нагрузки. В его основе лежит кумуляция организмом следов, оставляемых всем комплексом тренирующих воздействий [5; 6].

В реальной практике тренеру необходимо принимать принципиально важные стратегические решения по организации тренировочного процесса, способам контроля и коррекции его хода. Для этого ему требуется объективно оценить конкретную ситуацию, глубоко проанализировать все многочисленные варианты решения, предусмотреть возможные исходы каждого из них и выбрать наиболее приемлемый. Для такой объективной оценки состояния всех компонентов подготовки необходимы информативные, надежные и практически реализуемые в любых условиях тренировочной и соревновательной деятельности средства и методы диагностики функционального состояния спортсмена. Одним из таких направлений является использование характеристик сердечно-сосудистой деятельности, одной из наиболее распространенных является частота сердечных сокращений и в частности ее вариабельность. В последние годы при оценке функционального состояния спортсменов все более популярным становится анализ вариабельности ритма сердца (ВРС), являющийся простым, неинвазивным и информативным методом исследования воздействия вегетативной нервной системы на функцию сердечной деятельности [1; 4; 8; 9].

По мнению многих авторов, ВРС является интегральным показателем функционального состояния сердечно-сосудистой системы и организма в целом [2; 3; 9]. Ухудшение показателей ВРС предшествует гематологическим, метаболическим и энергетическим нарушениям и является наиболее ранним прогностическим признаком неблагополучия состояния обследуемого [1; 9]. Этим можно обьяснить повышенный интерес исследователей к использованию методов оценки ВРС в спортивной медицине [7; 9]. Между тем, в настоящее время, существуют лишь единичные работы по анализу ВРС после физических нагрузок, позволяющих определять степень адаптации и расходование резервов с целью оценки функционального состояния организма спортсменов и коррекции тренировочного процесса [8; 9].

Цель исследования

Анализ показателей ВРС до и после теста с нагрузкой субмаксимальной интенсивности (PWC170) с целью коррекции тренировочного процесса.

Материалы и методы исследования

Под наблюдением находились ведущие спортсмены первого разряда, кандидаты в мастера спорта, мастера спорта и мастера спорта международного класса по легкой атлетике, конькобежному спорту, лыжным гонкам, плаванию, художественной гимнастике, волейболу, баскетболу, футболу, хоккею с мячом: более 500 исследований в данных видах спорта.

Физическая работоспособность в субмаксимальной зоне интенсивности нагрузки определялась тестом PWC170. Этот тест рекомендован Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ) не только для спортсменов, но и для обычных людей, даже с заболеваниями сердечно-сосудистой системы [9]. Тестирование проводилось в зависимости от вида спорта либо на тредбане – Cadiosoft-T-2100 (США), либо на велоэргометре Tunturi E-260 (Финляндия) с синхронной записью ЭКГ. Анализ ВРС осуществлялся с помощью аппаратно-програмного комплекса Omegawave (США).

Анализировались показатели работоспособности – PWC170 и PWC170/кг (кгм/мин), индекс восстановления (ИВ) в усл. ед., скорость восстановления по пульсу ударов в минуту [8]. Анализ ВРС проводился методом кардиоинтервалографии (HVR) в трех стандартных отведениях в положении «лежа», до и через 5 мин после нагрузки.

Оценивались основные показатели спектрального анализа ВРС:

● общая мощность (Total Power, TP) и ее составляющие в процентах;

● мощность высокочастотного компонента спектра (High Freguency, HF), характеризующая воздействие на синусовый узел парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и сопряженная с дыхательными волнами;

● мощность низкочастотного компонента спектра (Low Freguency, LF) – связана с активностью постганглионарных симпатических волокон и отражает модуляцию ритма сердца симпатического отдела вегетативной нервной системы [8].

Природа мощности низкочастотного компонента спектра (VLF) в настоящее время остается наименее изученной. Согласно некоторым источникам [8] VLF характеризует влияние высших корковых вегетативных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр и может быть использован как надежный маркер степени связи автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными. Увеличение их значений является вегетативным коррелятором тревоги и наблюдается при психоэмоциональных нагрузках и стрессе [2; 3; 7]. По нашим наблюдениям высокий уровень VLF регистрировался при повышенном артериальном давлении и гипертонической реакцией на нагрузку.

Оценивается вклад указанных компонентов в общую мощность спектра (TP) в процентах, а также мощность LF и HF волн в нормализованных единицах и соотношение LF/HF. Снижение значения соотношения LF/HF расценивается как повышение функционального резерва у спортсменов [8; 9].

Из параметров кардиоинтервалографии (КИГ, HVR) использовался интегральный показатель – индекс напряжения Баевского (ИН, Si) [8; 9].

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ ВРС через 5 минут восстановительного периода после проведенного нагрузочного теста PWC170 сравнивался с показателями до нагрузки, оценивался по 6–балльной системе по следующим критериям с выдачей рекомендаций тренеру по оптимальному управлению тренировочным процессом спортсмена и его корректировке:

6 баллов: Адаптация к субмаксимальной нагрузке адекватная, «суперкомпенсация», ИН ниже исходного; HF повышался; LF и VLF снижались, соотношение LF/HF 0,5 и менее; TP увеличивается.

При данной адаптации рекомендуются нагрузки без ограничений, желательно соревновательные.

5 баллов: Адаптация адекватная, ИН – близок к исходному, HF, LF и VLF, LF/HF и TP на прежних значениях.

Рекомендации по тренировке – без ограничений.

4 балла: Адаптация по ВРС адекватная, ИН увеличилась на не более 50 %, LF и VLF повышены на не более, чем 50 %, HF снижен не более 50 %, LF/HF не более 1,5; TP снижен не более 50 %.

Рекомендации – развивающие тренировки, без «стрессовых» нагрузок.

3 балла: Адаптация по ВРС неадекватная, ИН увеличивается на 100 %, HF снижен до 100 %, LF и VLF повышены до 100 %, LF/HF до 2,0, TP снижен до 100 %.

Рекомендации по тренировочному процессу – только поддерживающие тренировки.

2 балла: Адаптация по ВРС неадекватная, предстрессовое состояние, ИН повышен более 100 %, HF снижен более 100 %, LF и VLF повышены более 100 %, TP снижен более, чем в 2 раза.

Рекомендации по тренировке – только восстановительные нагрузки, фармакологическая коррекция.

1 балл: Адаптация по ВРС неадекватная, стресс, ИН увеличивается в 10 раз, HF снижен более 200 %, LF и VLF повышен на более 200 %, LF/HF более 3,0, TP снижен в 3 раза.

Рекомендации – дополнительное обследование, отдых, фармкоррекция.

Выводы

Математический анализ вариабельности ритма сердца до и после субмаксимальной физической нагрузки позволяет определять:

● степень готовности организма спортсменов к тренировкам и соревнованиям;

● наличие или отсутствие функциональных резервов;

● «себестоимость» физической нагрузки для организма;

● динамику тренированности спортсменов;

● диагностику скрытых нарушений сердечного ритма;

● предболезненное или болезненное состояние.

Данный объем исследований позволяет:

● проводить диагностику долговременной адаптации организма к физическим и психоэмоциональным нагрузкам;

● оценивать функциональное состояние и адаптационные возможности организма;

● определять диапазон приспособительных реакций;

● отслеживать явление перетренированности;

● корректировать тренировочный процесс;

● оценивать эффективность восстановительных мероприятий;

● проводить отбор юных спортсменов в видах спорта, связанных с преобладанием выносливости;

● заменять такие инвазивные и дорогостоящие методы, как биохимические анализы крови на лактат, кортизол, тестостерон.

Рецензенты:

Пономарев В.В., д.п.н., профессор, заведующий кафедрой физической культуры и валеологии Сибирского государственного технологического университета, г. Красноярск;

Сидоров Л.К., д.п.н., профессор, заведующий кафедрой теоретических основ физической культуры Красноярского государственного педагогического университета, г. Красноярск.

Работа поступила в редакцию 05.12.2014.


Библиографическая ссылка

Марков К.К., Сивохов В.Л., Иванова О.А., Семенов Д.А. УПРАВЛЕНИЕ ТРЕНИРОВОЧНЫМ ПРОЦЕССОМ СПОРТСМЕНОВ В СПОРТЕ ВЫСШИХ ДОСТИЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ХАРАКТЕРИСТИК ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 12-1. – С. 179-182;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=36092 (дата обращения: 18.02.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252