Характерной чертой современного спорта является всё более широкое и активное участие в нем представительниц женского пола. В настоящее время растет количество соревнований с участием женщин, существенно расширяется программа соревнований самого высокого уровня за счет увеличения женских дисциплин [4]. Это обусловливает необходимость более детальной и углубленной разработки как методики и технологий тренировочного процесса, так и соревновательной деятельности женщин [2]. Достижение спортивных результатов высокого уровня при сохранении и укреплении здоровья спортсменок в существенной мере зависит от всестороннего научного обоснования рациональных методик тренировки и оптимальных режимов состязательной деятельности спортсменок.
В связи с этим крайне важным представляется выяснение вопросов, связанных со структурой функциональной подготовленности спортсменов и её особенностями у различного контингента. Структура функциональной подготовленности спортсменов и наличие всех её компонентов едины для всех видов спорта. При этом роль, значение тех или иных компонентов, совершенство определенных механизмов, уровень развития определенных функциональных свойств, их сочетание и взаимообусловленность характеризуются специфичностью для каждого вида спорта и даже для конкретной специализации в рамках одного вида спорта (амплуа, дистанция и т.п.) [4]. Следует особо отметить, что все параметры функциональных возможностей будут существенно изменяться в зависимости от внешних условий и особенностей ритмической организации функционального состояния. Это в особенности касается спортсменок.
Цель исследования – изучение особенностей и уровня развития показателей различных компонентов функциональной подготовленности организма спортсменок, специализирующихся в разных видах спорта.
Материалы и методы исследования
Для решения поставленной задачи были осуществлены комплексные спироэргометрические исследования с участием спортсменок различных специализаций (плавание – 10; легкая атлетика, бег на средние дистанции – 16; легкая атлетика – прыжки – 8; дзюдо – 7 и фитнес-аэробика – 14 спортсменок) 15–20 лет, приблизительно равной физической подготовленности.
В качестве функциональной пробы на всех этапах применялась трёхступенчатая физическая нагрузка, дозированная по величине индивидуальной частоты сердечных сокращений (fh): 1 нагрузка – fh = 120–150 уд./мин; 2 нагрузка – fh = 150–170 уд./мин; 3 нагрузка – fh ≥ 180 уд./мин (максимальная). Первые две нагрузки выполнялись в течение 5 минут, с перерывом в 5 минут. Величины мощности этих нагрузок и соответствующие уровни частоты сердечных сокращений использовались для расчета показателя физической работоспособности (PWC170). Третья нагрузка выполнялась в максимальном режиме мышечной деятельности (Wmax) и поддерживалась в течение 2–3 минут с целью достижения организмом максимального потребления кислорода.
В процессе тестирования регистрация параметров внешнего дыхания, частоты сердечных сокращений и газометрических показателей осуществлялось посредством метабалографа «Ergo-oxyscreen (Jaeger)».
Результаты исследования и их обсуждение
Мощность функционирования физиологических систем организма определяет уровень подготовленности спортсмена в большинстве видов спорта и является основой тренированности и выступает в качестве базового свойства функциональной подготовленности, во многом определяющим уровень спортивной результативности [ 1, 2, 3].
С целью выяснения особенностей параметров функциональной мощности нами был проведен сравнительный анализ показателей морфо-функционального статуса организма спортсменок, специализирующихся в различных видах спорта.
Из представленных в табл. 1 данных можно видеть, что величины длины тела представительниц почти всех рассматриваемых видов спорта существенно не различаются между исследуемыми группами. Следует только отметить, что этот показатель у прыгуний был относительно больше, а у бегуний – относительно меньше, чем у спортсменок других видов спорта.
Наименьшие величины массы тела отмечались у представительниц плавания и беговых дисциплин легкой атлетики, тогда как наибольшие величины массы тела наблюдались у прыгуний и дзюдоисток.
Сравнение средних величин показателей, отражающих состояние аппарата внешнего дыхания, показал преимущество спортсменок, специализирующихся в плавании. У них обнаружились существенно большие величины жизненной емкости легких и особенно максимальной вентиляции легких.
Таблица 1
Средние величины показателей функциональной мощности у спортсменок различных специализаций (X ± m)
|
Показатели |
Плавание (n = 10) |
Бег (n = 16) |
Прыжки (n = 8) |
Дзюдо (n = 7) |
Фитнес-аэробика (n = 14) |
|
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
L, см |
166,0 ± 1,7 |
161,9 ± 1,3 |
[II ] 171,1 ± 2,0 |
164,6 ± 3,3 |
165,9 ± 1,5 |
|
P, кг |
50,1 ± 2,2 |
49,6 ± 1,5 |
[I, II] 57,0 ± 2,4 |
[I, II] 63,4 ± 4,8 |
[I, II, IV] 55,4 ± 1,3 |
|
VC, мл |
3917,0 ± 180,8 |
[I] 3391,3 ± 129,7 |
[II] 3867,5 ± 177,7 |
3610,0 ± 158,5 |
[I, II, III, IV] 3042,9 ± 104,2 |
|
MMV, л/мин |
127,7 ± 4,1 |
[I] 117,2 ± 2,6 |
[I] 114,6 ± 1,9 |
[I] 107,9 ± 5,5 |
[I, II, III, IV] 91,2 ± 3,0 |
|
Wmax, кГм/мин |
1140,0 ± 46,4 |
1048,4 ± 46,5 |
[I] 956,3 ± 27,4 |
[III] 1057,1 ± 20,2 |
[I, II, III, IV] 842,9 ± 32,9 |
|
HRmax, уд/мин |
183,6 ± 0,8 |
185,9 ± 1,2 |
184,6 ± 0,9 |
85,6 ± 0,8 |
181,9 ± 2,1 |
|
VО2max, мл/мин |
3129,8 ± 144,5 |
2992,9 ± 102,1 |
2817,3 ± 83,5 |
[I] 2810,0 ± 34,9 |
[I, II, III, IV] 2337,7 ± 36,7 |
Примечание. Здесь и далее достоверность различий по t-критерию Стьюдента с первой – [I]; второй – [II]; третьей [III]; и четвертой [IV] группами при p < 0,05.
Наименьшие величины этих показателей отмечались у представительниц фитнес-аэробики. Анализ показателей, зарегистрированных при кратковременной мышечной работе максимальной мощности показал, что собственно мощность такой работы была существенно больше у представительниц циклических видов спорта (плавание, бег) и дзюдо. У пловчих и бегуний был существенно выше по сравнению со спортсменками других видов спорта и уровень максимальной аэробной производительности. Одновременно наименьшие величины этих показателей отмечались у представительниц фитнес-аэробики.
Следует отметить, что у спортсменок фитнес-аэробики наблюдался и относительно меньший уровень частоты сердечных сокращений при кратковременной работе максимальной мощности по сравнению с представительницами других видов спорта, у которых величины HRmax существенно не различались между собой.
Как известно, функциональная мобилизация отражает возможности физиологических систем организма к быстрому выходу их параметров на необходимый уровень функционирования для обеспечения выполнения мышечной работы заданной мощности [3, 5]. При этом весьма важно и то, как быстро физиологические системы выйдут на необходимый уровень функционирования, и то, насколько эффективно при этом используется функциональный потенциал [2].
Для оценки специфических особенностей возможностей организма к функциональной мобилизации мы осуществили сравнительный анализ таких показателей, как процентное усиление частоты сердечных сокращений при стандартной (W1) и максимальной физической нагрузках (Wmax) относительно уровня частоты сердечных сокращений в покое у спортсменок, специализирующихся в различных видах спорта.
Анализ обнаружил, что наилучшие (наибольшие) величины этих показателей наблюдаются у представительниц беговых дисциплин легкой атлетики, плавания и дзюдо. У спортсменок этих спортивных специализаций данные показатели статистически не различаясь между собой, статистически достоверно превосходили таковые, зарегистрированные у прыгуний и спортсменок фитнес-аэробики.
В табл. 2 представлены средние величины изучаемых параметров функциональной устойчивости и экономичности у спортсменок, специализирующихся в различных видах спорта.
Таблица 2
Средние величины показателей функциональной устойчивости и функциональной экономизации у спортсменок различных специализаций (X ± m)
|
Показатели |
Плавание (n = 10) |
Бег (n = 16) |
Прыжки (n = 8) |
Дзюдо (n = 7) |
Фитнес-аэробика (n = 14) |
|
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
TA in., с |
131,5 ± 2,3 |
[I] 116,6 ± 2,2 |
[I, II] 67,5 ± 3,1 |
[I, II] 67,6 ± 2,9 |
[I, II] 64,6 ± 5,8 |
|
TA ex., с |
69,1 ± 2,8 |
[I] 50,8 ± 3,9 |
[I, II] 41,5 ± 1,9 |
[I, II] 40,1 ± 2,2 |
[I, II] 37,2 ± 2,5 |
|
HRпокоя, уд./мин |
67,7 ± 3,4 |
67,1 ± 2,8 |
[II] 77,5 ± 3,5 |
[III] 66,3 ± 4,0 |
[I, II, IV] 80,1 ± 2,2 |
|
Wmax/ HRmax, кГм/уд/мин |
6,2 ± 0,2 |
5,7 ± 0,3 |
[I] 5,2 ± 0,1 |
[I, III] 5,7 ± 0,1 |
[I, II, III, IV] 4,6 ± 0,2 |
|
VО2max/ HRmax, мл/уд/мин |
17,0 ± 0,7 |
16,1 ± 0,6 |
15,3 ± 0,4 |
[I] 15,1 ± 0,2 |
[I, II, III, IV] 12,9 ± 0,3 |
|
VО2max/ fbmax, мл/цикл/мин |
73,0 ± 3,1 |
76,5 ± 2,6 |
[II] 69,2 ± 1,6 |
[I, II] 65,0 ± 1,2 |
[I, II, III, IV] 59,7 ± 1,6 |
|
VO2max/Wmax, мл/кГм/мин |
2,7 ± 0,1 |
2,9 ± 0,1 |
2,9 ± 0,1 |
2,7 ± 0,1 |
2,8 ± 0,1 |
|
Vтmax/fbmax, у.е. |
51,7 ± 3,8 |
54,9 ± 1,7 |
[II] 45,4 ± 1,3 |
[I, II, III] 39,0 ± 1,1 |
[I, II, III] 40,5 ± 1,8 |
При сравнении показателей функциональной устойчивости у спортсменок различных специализаций обнаружилось весьма существенное преимущество представительниц плавания по этим параметрам. Средние величины времени задержек дыхания как на вдохе, так и на выдохе у них были достоверно больше, чем у представительниц других видов спорта.
Несколько меньше (p < 0,05), чем у пловчих, но существенно больше, чем у прыгуний, дзюдоисток и представительниц фитнес-аэробики, были показатели функциональной устойчивости у бегуний (p < 0,05).
Нами был проанализирован ряд показателей, отражающих процессы экономизации у спортсменок различных видов спорта. Как один из показателей функциональной экономизации традиционно рассматривается величина частоты сердечных сокращений в условиях мышечного покоя. Считается, что урежение пульса в покое свидетельствует о совершенствовании экономизации функционирования не только сердечно-сосудистой системы, а всего организма в целом [2, 5].
В спорте для прогноза эффективности деятельности при соревновательных нагрузках и объективной оценки функционального состояния организма спортсменов наиболее важны показатели функциональной экономизации, регистрируемые при физических нагрузках максимальной мощности. В этом случае экономичность рассматривается как функциональная и метаболическая «цена» высоких и даже предельных уровней мощности выполняемой работы [3, 5]. С этой целью оцениваются такие показатели экономичности функционирования как расход энергии на единицу работы, степень напряженности регуляции и оптимальность соотношения объемно-временных параметров вегетативных функций, в том числе в соотношении с мощностью выполняемой внешней механической работы.
При выполнении кратковременной мышечной работы максимальной мощности ряд показателей имели такое же соотношение средних величин, как и в показателях частоты сердечных сокращений в покое, например, показатель ватт-пульса (Wmax/HRmax), который также рассматривается как один из критериев функциональной экономизации у спортсменов [2, 3, 5].
Еще два показателя, отражающих уровень экономичности и эффективности функционирования физиологических систем организма, кислородный пульс (VО2max/HRmax) и кислородный эффект дыхательного цикла (VО2max/fbmax), оказались существенно выше у представительниц циклических видов спорта – пловчих и бегуний.
И, наконец, еще один показатель, отражающих эффективность и экономичность функционирования внешнего дыхания – коэффициент соотношения объемно-временных параметров паттерна дыхания (Vтmax/fbmax), также оказался существенно выше у пловчих (p < 0,05) по сравнению со спортсменками других видов спорта.
По нашему мнению, это обстоятельство является прямым проявлением влияния специфики циклических видов спорта. К примеру, в литературе отмечается, что при спортивном плавании, осуществляемом в условиях водной среды, дыхание у человека характеризуется увеличением дыхательного объема при урежении дыхательных циклов. Это обеспечивает уменьшение скоростей дыхательных потоков, что уменьшает энергетическую стоимость легочной вентиляции, а внешне проявляется в увеличении коэффициента соотношение объемно-временных параметров паттерна дыхания [6].
В завершении сравнительного анализа для более полного и наглядного представления об уровне и структуре функциональной подготовленности спортсменок, специализирующихся в различных видах спорта, нами была произведена нормализация (приведение к единой шкале) путем построения оценочной шкалы «выбранных точек» [2] всего массива изучаемых параметров и выражена в графической форме в виде «функциональных портретов» (рисунок).
Из представленного графика можно видеть, что наибольший уровень (наибольшая графическая суммарная «площадь») практически всех показателей наблюдается у пловчих, затем у бегуний (суммарная величина всех нормализованных оценок у них соответственно составила 8,78 и 8,53 у.е.). Несколько меньший уровень функциональной подготовленности отмечается у дзюдоисток и прыгуний (соответственно 7,85 и 7,57 у.е.). У представительниц фитнес-аэробики суммарная величина нормализованных оценок составила 6,67 у.е.
Заключение
Полученные в исследовании результаты позволяют констатировать, что структура и уровень качественных характеристик функциональной подготовленности (мощность, мобилизация, устойчивость и экономизация) спортсменок имеют особенности, специфичность которых обусловливается паттерном привычных двигательных локомоций и условиями внешней среды. Установлено, что по большинству параметров функциональной подготовленности представительницы циклических видов спорта демонстрируют существенное преимущество по сравнению с остальными спортсменками. По нашему мнению, это обусловливается характером морфологических и функциональных адаптационных процессов к мышечной деятельности в условиях специфического паттерна движений и особенностями внешних условий, в которых производится работа (воздушная или водная среда).
«Функциональные портреты» функциональной подготовленности спортсменок различной специализации (нормализованные величины):А – плавание, Б – бег, В – прыжки, Г – дзюдо, Д – фитнес-аэробика;1 – L; 2 – P; 3 – VC; 4 – MMV; 5 – Wmax; 6 – HR max; 7 – VО2max; 8 – HRW1/ HRпокоя; 9 – HRmax/HRпокоя; 10 – VEmax/ MMV; 11 – Vтmax/ VC; 12 – TA in.; 13 – TA ex.; 14 – HR покоя; 15 – Vт/fbmax; 16 – Wmax/ HRmax; 17 – VО2max/ HR ax; 18 – VО2max/ fbmax; 19 – VO2max/Wmax
Рецензенты:
Сентябрёв Н.Н., д.б.н., профессор, ФГБОУ ВПО ВГАФК, г. Волгоград;
Сергей В.К., д.м.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии, декан лечебного факультета, ВГМУ, г. Волгоград.
Работа поступила в редакцию 15.07.2013.