Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Закономерности трансформации метаболической энергии в спортивном плавании у подростков с 13 до 16 лет
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Закономерности трансформации метаболической энергии в спортивном плавании у подростков с 13 до 16 лет"
рГе Ой ~ В С'¿И
На правах рукописи
Голубев Игорь Вячеславович
Закономерности трансформации
метаболическои унергии в спортивном плавании у подростков с 13 до 16 лет
03.00.13 - физиология человека и животных
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
{И
'Архангельск - 2000
Работа выполнена в Поморском государственном университете имени М.В.Ломоносова
Научный руководитель:
доктор биологических наук, профессор С.В.Колмогоров Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор А.Б.Гудков;
кандидат биологических наук, доцент Н.В.Звягина
Ведущая организация:
Кировская государственная медицинская академия
Защита состоитсяв^_часов на заседании
диссертационного совета ДИ 3.58.01 при Поморском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 163045, Архангельск, ул. Бадигина, д. 3.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Поморского государственного университета.
Автореферат разослан "_"_ 2000 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук Ю.В.Антипина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Движение тела человека в водной среде требует затрат энергии и может быть обеспечено либо внешней силой (что не встречается в реальных условиях спортивного плавания), либо внутренними источниками метаболической энергии.
В случае установившегося нестационарного движения биологических объектов в водной среде метаболическая энергия с потерями преобразуется в механическую на первом этапе, которая на втором этапе с дополнительными потерями трансформируется в полезный результат деятельности. С целью точного описания главных механизмов изучаемого явления этот процесс при плавании человека был формализован в виде математической модели (С.В.Колмогоров, 1997):
"и —-->
Fr(f d.)
где, vo - средняя скорость плавания; Ра{ - мощность активного энергетического метаболизма; eg - безразмерный коэффициент механической эффективности, т.е. отношение тотальной внешней механической мощности (Pfo) к Ра1\ вр - безразмерный коэффициент пропульсивной эффективности, т.е. отношение полезной внешней механической мощности (Ри0) к Pf0\ Fr([.d.) - лобовая компонента активного гидродинамического сопротивления.
Математическая модель (1) является центральным ядром используемой нами концепции, в ее основу положен закон сохранения энергии, а существенные переменные модели тщательно отобраны, и их количество сведено к минимуму. Именно абстрактный характер математической модели позволил отделить существо изучаемого процесса от второстепенных наслоений и на этой основе наметить и реализовать эффективные и безопасные пути повышения скорости плавания детей в онтогенезе.
Некоторые закономерности энергетического обеспечения движений в плавании на уровне целостного организма (K.Andersen, 1960; M.Adrian et al., 1966; D.Costill, 1971; P.di Prampero et al., 1974; P.Astrand, 1978; A.Bönen et al., 1980) и взаимодействие отдельных энергетических систем (В.Saltin, 1973, 1975; Н.Ж.Булгакова, 1978; J.Skinner et al., 1980; L.Garby, 1987; J.Troup et al., 1990, 1991) исследованы достаточно подробно. Имеются также надежные сведения о влиянии на эти процессы различных тренировочных упражнений, в том числе и экстремального характера (А.Mader et al.,-1976; M.Schubert, 1977; В.Н.Платонов и др., 1985; С.М.Гордон, 1988; J.Troup et
а1., 1990, 1992; Т.К'отига е! а1., 1983, 1994). Как показывает анализ этих исследовании, дальнейшее увеличение объема и интенсивности тренировочных упражнений не дает надежного положительного эффекта и небезопасно для здоровья человека (Ь.Негшапзеп; 1969, Л.Каг^оп е! а1., 1972; М.НоиэЬп, 1978;-Е-Ма^сЫ).-1982). Более того, в процессе долговременной, постепенно развивающейся адаптации организма к интенсивным нагрузкам в экстремальных условиях спортивной деятельности достаточно часто отмечаются негативные случаи переадаптированных органов О.Вег£з1:гот е! а1., 1971; С.Б.Тихвинский и др., 1972; Л.СИагЬоптег е! а1., 1975; Р.АБ1гапс1, 1977, 1978), в частности сердца, характеризующиеся значительным увеличением массы миокарда и избирательным снижением мощности клеточных систем энергообеспечения, что, в конечном итоге, часто приводит к срыву адаптационных процессов О.ОаиБеп е! а1., 1971; Ф.З.Меерсон, 1978; Л.СпеЬагё е! а1„ 1981; Е.ИауеП, 1981).
Значительные успехи достигнуты и в изучении биомеханики плавания различными спортивными способами, особенно в определении и анализе кинематических характеристик движения (Л.Соип-вПтап, 1955, 1971; М.М1уа8ЬИа, 1975; К.ЙазсЫе, 1979; С.В.Койгеров и др., 1984; У.Ра1 е! а1., 1984; Р.Б.Хальянд и др., 1986; ЮарраеН: а\., 1994) и гидродинамическом анализе движущих сил (И-БсЫеШаи! е! а1„ 1974, 1977, 1983, 1988; О.Репёег^ et а1„ 1977; Д.Ф.Мосунов и др., 1980; В.ипёегесЫБ, 1979, 1987).
Ключевыми моментами для изучения закономерностей преобразования метаболической энергии в полезный результат деятельности являются определение тотальной внешней механической мощности и пропульсивной эффективности в реальных условиях спортивного плавания. Эффективные экспериментальные методы определения этих характеристик появились лишь в последнее время (Н.Тоизэаш!, 1988; 5.Ко1шодогоу а1„ 1992).
В итоге на сегодняшний день отсутствуют надежные сведения об эффективности процесса трансформации энергии при плавании на этапе онтогенетического развития подростков с 13 до 16 лет.
Цель исследования. Цель исследования заключается в раскрытии закономерностей трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании детей и влияния на эти процессы объема и характера тренировочной нагрузки.
Применительно к этой цели были поставлены следующие задачи: .
1. Выяснить реальные объемы тренировочной нагрузки и ее распределение в различных зонах энергетического обеспечедия в зависимости от биологического развития испытуемых.
■ '
2. Изучить адаптивные реакции организма испытуемых на тренировочную нагрузку и их взаимосвязь со спортивными результатами.
3. Исследовать закономерности производства и трансформации метаболической энергии в скорость плавания в аэробной зоне энергетического обеспечения.'
В качестве рабочей гипотезы было выдвинуто предположение о том, что рост спортивных результатов юных пловцов в процессе многолетней подготовки связан с увеличением производства метаболической энергии и уменьшением степени потерь на этапе ее трансформации в тотальную механическую мощность. В свою очередь, адекватные по объему и характеру тренировочные нагрузки, связанные с индивидуальным биологическим развитием детей, позволяют находить эффективные и безопасные пути повышения скорости плавания в онтогенезе.
Научная новизна результатов исследования.
Впервые на основании комплексных исследований изучены закономерности производства и трансформации метаболической энергии в скорость плавания в аэробной зоне энергетического обеспечения на стадии онтогенетического развития подростков от 13 до 16 лет. Изучена динамика механической эффективности и выяснен механизм повышения пропульсивной эффективности движителей, приводящий к экономизации техники плавания.
Установлены адаптивные реакции организма испытуемых на тренировочную нагрузку и их взаимосвязь со спортивными результатами. Доказано, что эффективность и надежность функционирования биомеханической системы плавательных движений в условиях ограниченного притока энергии зависит от оптимальных, соответствующих друг другу, уровней технической, силовой и функциональной подготовленности.
С позиции концепции существенных и несущественных переменных организма обоснованы изменения энергетического обеспечения и биомеханики водных локомоций детей (У.Р.Эшби, 1964; Н.А.Бернштейн, 1963, 1966), а также выявлены наиболее безопасные для здоровья и рациональные пути подготовки юных спортсменов. Получены объективные характеристики объемов тренировочной нагрузки и ее распределения в различных зонах энергетического обеспечения в зависимости от биологического развития испытуемых.
Теоретическая и практическая значимость
Подтверждена эффективность использования математической модели процесса трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании юных спортсменов, базирую-
щейся на представлении о двух взаимосвязанных этапах преобразования энергии. Адекватность модели экспериментально подтверждена при плавании способом кроль на груди у девушек и юношей в зоне аэробного энергетического метаболизма.
Получены конкретные нормативные величины аэробной метаболической мощности, коэффициента механической эффективности и гидродинамических показателей юных пловцов, позволяющие производить поэтапный целенаправленный отбор и спортивную специализацию наиболее перспективных спортсменов. Для практического использования рекомендуются тренировочные программы для различных периодов на этапе базовой подготовки с оптимальным сочетанием упражнений в различных зонах энергетического обеспечения.
Разработана (совместно со специалистами Центроконцепта при Поморском государственном университете) и используется при проведении экспериментальных исследований и подготовке пловцов в ряде исследовательских центров и национальных команд прикладная компьютерная программа Зш'гаСоасй, которая позволяет объективно и точно планировать, учитывать и анализировать тренировочную нагрузку.
На сегодняшний день рекомендации автора по материалам исследования внедрены в тренировочный процесс ряда ДЮСШ России (акт внедрения от 10 апреля 2000 года). Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре спортивных дисциплин Поморского государственного университета им. М.В.Ломоносова (акт внедрения от 20 апреля 2000 года).
Положения, выносимые на защиту
1. Математическая модель процесса трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании юных спортсменов и ее экспериментальная верификация в аэробной зоне энергетического обеспечения.
2. Приспособительные перестройки организма, проявляющиеся в ответ на воздействие жестко организованных тренировок, можно рассматривать как процессы, направленные на постепенное повышение функциональной подготовленности пловцов в биологически нормальных онтогенетических пределах и на благоприятные для конкретных условий, изменения кинематических и динамических параметров системы движений.
3..Наиболее безопасные для здоровья детей и эффективные пути повышения скорости плавания в экстремальных условиях многолетней спортивной подготовки, связанные с целенаправленным уменьшением степени потерь на обоих этапах преобразования энергии.
Апробация работы. Результаты исследования были доложены и обсуждались на заседаниях кафедры спортивных дисциплин (Архангельск, 1995 - 2000); научно-методической конференции «Физическое воспитание и спортивная медицина на Севере» (Архангельск, 1995); научно-методической конференции «Дети Севера: здоровье, рост и развитие» (Архангельск, 1995, 1997); международной научно-практической конференции «Физкультура и спорт учащейся молодежи в развивающемся мире» (Шуя, 1996); международной научно-практической конференции «Современные проблемы и развитие физической культуры и спорта» (Архангельск, 1998); международной конференции «Современные проблемы и перспективы развития региональной системы комплексной помощи ребенку» (Архангельск, 2000).
По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 121 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов, практических рекомендаций и приложения. Работа иллюстрирована 21 таблицей и 14 рисунками. Библиография включает 115 отечественных и 112 зарубежных публикаций.
МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
Методы исследования включали комплекс физиологических, эргометрических. биохимических, биогидродинамических и врачеб-но-педагогических методик, а также математико-статистические методы. Особое внимание при использовании методов исследования уделялось метрологической корректности. В работе используются символы и единицы измерений интернациональной системы (SI) (D.Goldman, 1981).
Организация исследования. Исследование по теме диссертационной работы проводилось с сентября 1995 г. по сентябрь 1998 г. в форме лонгитудинального эксперимента на группе пловцов ДЮСШ «Водник» г. Архангельска, которые занимались под руководством тренера И.Е.Будо. В эксперименте принимали участие 12 девушек и 15 юношей, которые на момент начала исследования, имели паспортный возраст 13 лет и спортивную подготовленность на уровне второго спортивного разряда. Все испытуемые и их родители были ознакомлены с условиями экспериментов и дали добровольное согласие на участие в исследованиях,-
В процессе лонгитудинального эксперимента занятия проводились по учебным планам, которые подробно изложены в программе для ДЮСШ и привязаны к биологическому возрасту испытуемых.
Поэтому до начала каждого тренировочного сезона (т.е. годичного никла подготовки) в сентябре определялся биологический возраст н проводилась комплексная оценка уровня здоровья испытуемых. Далее на этом основании выбирался соответствующий учебный план с адекватными данному биологическому возрасту тренировочными параметрами.
Весь период экспериментального исследования состоял из трех годичных циклов подготовки. Первый, цикл продолжался с И сентября 1995 г. по 4 августа 1996 г., второй цикл - с 16 сентября 1996 г. по 3 августа 1997 г. и третий цикл - с 15 сентября 1997 г. по 9 августа 1998 г. В течение всего периода экспериментального исследования индивидуальные фактические данные о реальном выполнении тренировочной нагрузки, контрольных тренировочных сериях и времени их выполнения вводились тренером или исследователем в программу тСоаск по окончании каждого тренировочного занятия и фиксировались в базе данных.
Каждый годичный цикл подготовки включал в себя три тренировочных мезоцикла: зимний, весенний и летний. Все тренировочные мезоциклы заканчивались официальными соревнованиями, в которых принимали участие испытуемые. За две-три недели до этих соревнований проводилась стандартная двухдневная процедура комплексного тестирования.
Хронограмма всего периода экспериментального исследования, включающая годичные циклы подготовки, мезоциклы и даты проведения комплексных тестирований и официальных соревнований, представлена в таблице 1.
Таблица 1. Хронограмма лонгитудинального исследования
Циклы подготовки
Мезоциклы
Зимний мезоцикл (19 недель с 11.09.95 по 21.01.96) Первый Весенний мезоцикл (47 не- (15 недель с 22.01.96 дель) по 05.05.96)
Летний мезоцикл (13 недель с 06.05.96 по 04.08.96) Зимний мезоцикл (13 недель с 16 09.96 по 15.12.96) Второй Весенний мезоцикл (46 не- (19 недель с 16 12.96 дель) по 27.04.97) '
Номер ме- Комплексные зоцикла тестирования
1 Девушки - 18-19.12.95
Юноши -20-21.12.95
2 Девушки - 01-02.04.96
Юноши - 03-04.04.96
Девушки -Юноши -
- 08-09 07 96 10-11.07.96
Девушки - 18-19.11.96 Юноши-20-21.11.96
Девушки Юноши -
- 24-25.03.97 26-27.03.97
Официальные соревнования 12-14.01.96
(О
26-28 04.96 (2)
25-28.07.96
(3)
06-08.12.96
(4)
23-27.04.97
(5)
4
Летний мезоцикл 6 (14 недель с 28 04.97 по 03.08.97) Зимний мезоцикл 7 (14 недель с 15.09 97 по 21.12.97). Третий Весенний мезоцикл 8 (47 не- (18 недель с 22.12.97 дель) по 26.04.98)
Летний мезоцикл 9 (15 недель с 27.04.98 по 09 08.98)
Левушки - 30 Об- 01- -03.08.97
"01 07 97 (6)
Юноши - 02-03.07 97
Девушки - 17-18.11 97 17 -21.12.97
Юноши - 19-20.11.97 (7)
Девушки - 23-24.03.98 22- -26.04.98
Юноши - 25-26 03 98 (8)
Девушки - 06-07.07.98 05 09.08.98
Юноши - 08-09.07.98 (9)
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ II ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В таблице 2 представлена динамика экспериментальных показателей длины тела, массы тела и балла биологической зрелости испытуемых за весь экспериментальный период.
Таблица 2. Динамика экспериментальных показателей длины тела, массы тела и балла биологической зрелости испытуемых за экспериментальный период
Дата Девцшки 1; Р Юноши
09.95 I Щ Балл 164.92+0.73 52.42+0.74 6.22+0.27 3 33; <0.01 5.91: <0.001 161.00+0.91 50.47Ю.67 3.6410.34
Между 1 и 2 1; Р 2.18; <0.05 4.25:<0.001 8.16;<0.001 7.55;<0.001 4.68:<0.001
' 09.96 • 1 ">0 Балл 166.OOiO.79 54.5010.60 7.77+0.24 4.06; <0.001 3.17; <0.01 4.76; <0.001 1-70.01 ±0.63-57.13±0.58 5.84+0.32
Между 2 и 3 1; Р 3.49; <0 01 4.83:<0.001 4.76;<0 001 7.61 ;<0.001 8.06,<0.001
09.97 1. т0 Балл 167.42+0 56 57 08+0.43 9.04+0 11 8.17; <0.001 8.41: <0.001 1 74.33Ю.64 64.13+0.72 8.7610.1В
Между 1 и 3 1; Р 2 71; <0.05 5.42;<0.001 9.53;<0 001 11,95;<0.001 13.95;<0.001 13.60;<0.001
Анализ этих данных показывает, что у девушек имеют место относительно невысокие темпы увеличения длины и массы тела, которые снижаются к концу экспериментального периода. У юношей наблюдаются более высокие темпы увеличения этих показателей, которые незначительно снижаются к концу экспериментального периода. Кроме того, если в начале экспериментального периода юноши по показателям длины и массы тела уступают девушкам, то к его окончанию преимущество юношей достигает статистически дос-
товерных величин. Сами количественные показатели длины и массы тела испытуемых соответствуют аналогичным показателям для пловцов данного возраста и пола, приводимым в литературе, и оцениваются как средние (Т.С.Тимакова, 1988; Н.Ж.Булгакова и др., 1995).
Наиболее полно эта тенденция представлена изменениями балла биологической зрелости испытуемых. Если первые два года девушки существенно превосходят юношей по этому показателю, в начале третьего года исследования разница существенно сокращается и становится статистически не достоверной. Поэтому достаточно уверенно можно утверждать, что данное лонгитудиналыюе исследование у девушек охватывает период завершения собственно пубертатной и начала постпубертатной фаз развития. У юношей представлен период собственно пубертатной фазы развития.
Оценка биологического возраста, проведенная в начале исследования, показала что средние значения балла биологической зрелости у девушек составляют 6.22+0.72, у юношей - 3.64+0.38. Эти показатели находятся в нормальных границах биологической зрелости (Н.Ж.Булгакова и др., 1983; Т.С.Тимакова, 1988). Такое биологическое развитие предполагает начало этапа углубленной специализации у девочек и окончание этапа базовой подготовки у мальчиков. Средние значения балла биологической зрелости в начале второго года экспериментального исследования составляют у девушек 7.77+0.24, у юношей 5.84+0.32. Такое биологическое развитие предполагает тренировочные занятия по программе второго года углубленной специализации у девушек и первого года этого этапа у юношей. Средние значения балла биологической зрелости в начале третьего года экспериментального исследования составляют у девушек 9.04+0.11, у юношей - 8.76+0.16. Такое биологическое развитие предполагает тренировочные занятия по программе третьего года углубленной специализации у девушек и второго года этого этапа у юношей. Эти обстоятельства и определили основные параметры тренировочной программы в течение всего периода экспериментального исследования.
На рисунке 1 представлены данные о реальном выполнении тренировочной программы у девушек за весь экспериментальный период. Анализ результатов показывает, что происходит прогрессирующее увеличение общего объема плавательной подготовки от года к году: первый год - 993 км, второй - 1416 км, третий - 1632 км. Существенное увеличение объема плавания во второй год подготовки совпадает с середицой собственно пубертатной фазы развития, в которой наблюдается интенсивное увеличение аэробных возможио-
! smm | Volume-Zone Analysis
! С each ! J
800. -
700 ¡-q
к , - „ V
I 600 л -л ■
I- . r: —
Name Period STR Total Rec-P fiec-T EN1 EN2 EN3 SP1 SP2 SP3
Ysar 1995-1696 S 953 (109?;) 50а,- .51.CC-;,) 153,5(15,45%) 2o5 9 123.78%) 43,23 (4,35%) 7.S32 .вО'/ci 5 101 .51%) 10 95 (I.1С'.',;
[gg Девушки Year 1996-1S97 S 1416 (100%) 701.5 1-49.54?-=) 167,0 (11,73%) «0 7 131.12%) 64.S0 (4.56%) 16.20(1 29%) 3,217 58%) 15 65 (1.1 Vi}
Year 1997-1953 S 1632 (ЮО'й! 750,7 (46.00«) 70,18 (4,3054) 139 7 (3 Ь6Г4) 536 3 (32.35''o) 81.S4 (5,00%) 22.30 (! 37=/:) 11,75 72?'=} !9 42 (l.lS'ti
Рисунок 1. Объем тренировочной нагрузки и его распределение по тренировочным категориям у девушек за период лонгитудинального исследования
стей. При этом постепенно уменьшается объем плавания выполняемый в категории ИНС-Г и, соответственно, увеличивается обьем плавания в остальных тренировочных категориях, работа в которых выполняется с обязательным контролем за тренировочными параметрами: первый год 51% и 49%, второй 49.5% и 50.5%, третий 46% и 54%. На этапе углубленной специализации большая часть тренировочной нагрузки испытуемых носит ярко выраженный аэробный характер.
На рисунке 2 представлены данные о реальном выполнении тренировочной программы у юношей за весь экспериментальный период. Анализ этих результатов показал, что также происходит прогрессирующее увеличение общего объема плавательной подготовки от года к году: первый год - 841 км, второй - 1088 км, третий -1438 км, но эти показатели существенно меньше аналогичных, которые зарегистрированы у девушек. Значительное увеличение объема плавания происходит только в третий год подготовки, что также совпадает с серединой собственно пубертатной фазы развития. Эго обстоятельство, а также меньшие объемы плавания объясняются разницей в биологическом развитии юношей по сравнению с девушками, что и заложено в программу ДЮСШ. Аналогично и постепенно уменьшается объем плавания, выполняемый в категории ИЕС-Р, и увеличивается объем плавания в остальных тренировочных категориях: первый год 55% и 45%, второй 51.2% и 48.8%, третий 49.6% и 50.4%. Большая часть тренировочной нагрузки также носит ярко выраженный аэробный характер.
Уровень здоровья в период всего экспериментального исследования оценивается как очень высокий (5 баллов и выше). С одной стороны, существенное влияние на этот показатель оказала предварительная селективная работа, профессионально выполненная тренерами ДЮСШ. С другой стороны, можно со всей определенностью утверждать, что выполненные испытуемыми дифференцированные объемы тренировочной нагрузки у девушек и юношей и их распределение по зонам энергетического обеспечения являются адекватными и позволяют поддерживать высокий уровень здоровья на данном этапе онтогенетического развития.
Основным экспериментальным фактором исследования являлось варьирование в разрешенных программой пределах соотношения объемов тренировочных нагрузок в различных зонах энергетического обеспечения в сочетании с различными объемами общей и специальной физической подготовки на суше.
Sivim Сов с."
Volume-Zone Analysis
Name Period STR Tcta. Rec-F Rec-T EN1 EN2 EN3 SP1 SP2 SP3
1ИЮН0ШИ Year 1S95-1996 S 841 (100%) 432,3 (55.00%) 125,9(14,98%) 207.8 (24,73%) 25,53 (3.04%). S,C5&{,72%) 4 208 (.50%) 8,601 t1.C2:A)
КИ Юноши Year 19S6-199? S 1083 (100%) 557.0(51,19%) , 133.5(12,27%) 325,6 (29,93%) 43 90(4.03%)' 10,15 (,93%) 5,935 (.55%! 11 83 (1 09%)
¡23]Юноши Year 1997-1998 S 1438 (100%) 713.2(49.60%) - 172,8 (12.01%) 442,«(30,80%). 54,72 (4,50%) 19,39(1,35%!- e,955 (.62%) 16.11 (1,12%)
Рисунок Объем тренировочной нагрузки и его распределение по тренировочным категориям у юношей за период ^ лонгитудинальною исследования
Анализ реального выполнения тренировочной программы и экспериментальных результатов девушек и юношей проводился по всем девяти мезоциклам подготовки. Корреляционный анализ проводился между экспериментальными и спортивными результатами. Обоснованность такого подхода становится очевидной на основании уравнения (1). В то же время такой анализ не проводился между объемами тренировочных нагрузок в различных зонах энергетического обеспечения и спортивными результатами, т.к. первые факторы отражают характеристики процесса подготовки, а вторые - текущую подготовленность спортсменов.
Оценивая результаты анализа экспериментальных показателей, полученных в процессе лонгитудинального исследования по мезоциклам, в целом, необходимо отметить основные причины, по которым объемы выполненной тренировочной нагрузки в тренировочных категориях 5Р1 и БР2 оказались на уровне нижней границы диапазона, рекомендуемого программой ДЮСШ. Дело в том, что, с одной стороны, использование данных тренировочных категорий существенно повышает функциональную подготовленность в анаэробной зоне гликолитической направленности, что, в свою очередь, положительно влияет на спортивные результаты испытуемых. С другой стороны, преждевременное и продолжительное использование больших объемов анаэробных нагрузок гликолитического характера приводит к существенному снижению эффективности функционирования биомеханической системы водных локомоций испытуемых. Кроме того, использование неадекватных объемов такой тренировочной нагрузки может привести к перенапряжению кардио-респираторной системы, что весьма опасно для здоровья юных спортсменов. Ближайшие и отдаленные последствия такой ситуации достаточно очевидны и не требуют комментариев.
В то же время, как показывает анализ полученных нами экспериментальных результатов, тренировки в анаэробной зоне алактатного характера (БРЗ) не вызывают таких негативных последствий и могут выполняться в полном объеме, рекомендованном программой ДЮСШ.
Адекватная тренировочная нагрузка наложенная на процесс онтогенетического развития приводит к постепенному росту метаболической мощности и повышению эффективности ее трансформации. Начиная с седьмого мезоцикла юноши превосходят девушек по всем экспериментальным показателям (Р<0.00\), что; на наш взгляд, является закономерным явлением на данном этапе онтогенеза.
Функциональная и техническая подготовка пловцов в процессе онтогенетического развития должна быть жестко взаимосвязана.
Одностороннее, резкое усиление какой либо из сторон подготовки не дает ощутимых результатов. Это положение в полной мере относится и распределению тренировочной нагрузки по зонам энергетического метаболизма. Корреляционный анализ между спортивными и экспериментальными результатами, проведенный у девушек и юношей подтвердил такое заключение и показал, что в большинстве тренировочных мезоциклов действительно наблюдается эффективное использование функциональных и технических возможностей.
В таблицах 3 и 4 представлены экспериментальные результаты, полученные в начале и конце периода лонгитудинального исследования.
Таблица 3. Экспериментальные результаты комплексного тестирования девушек в начале и конце лонгитудинального исследования
Jlm?.,Jk¿L..,. \.......А„.. Щт ......А—
18-19.12. F 1.65 52.00 1 46 27.05 0.182 40.55 1.16 0.20 1.69 581.50 2035 0035 1995 _ ±0 82 ±0.83 ±0.016 ±1.86 ±0 006 ±3 21 ±0.(Ж)±0.007 Ю.05 ±3.16 ±1.08 tí)001
.......... " í; "WW^rW!1ЮГ93ГТ44" ~~957"~33J55 "ШГ ЭЖ~
P <001 <0.001 <0001 <0.001 <0Х)01 <0.001 <0.001 -лот <o(m<om_<o,ooi
06-07.07"''F~~~ f.6^ 57.00 "T.5s" 47.6Г 0.260 *75*56 T.30.....02Г" 2*'l5~" 73S 51 4*2.09 0.056
1998^ __ _.±°ií „Й-З? .±0 015±Щ^ iOOÜl, ±1 ?b ОО'Д! -ООО! -ООО.' ±3.45 ±1.25 ±0.001
Таблица 4. Экспериментальные результаты комплексного тестирования юношей в начале и конце лонгитудинального исследования
20-21.12. М 1.61 50.00 1.55 34 47 0.198 53.43 1.24 0.19 1.90 652.43 27.36 0.044 1995 ±0.91^+0.74 ±0.019 ±094 ±0.001 ±1 68 ±0.020 +0.008 ±0 04 ±1484_±1 Лб^+ООО^
' у.' 173^90 7.97'~ТоГ15"04 \sSf
Р <0.001 <0 001 <0.001 <0.001 <0.001 <0j»u0,00i <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0001 Oí-09077 /V/ Т75 6400 Т.74 60.53"' 0.242"Ж32 1.36" 0.24 ~ 2*28" 78Г50 55.04 "ООТО" 1998 ^ > ±-0.01га±0.72 ±0.022 ±2.18 ±0.002 ±4.91 ±0.018 ±0.002 ±0.02 #>.25 ±1.4^ +0 001
За весь период лонгитудинального эксперимента предельная скорость плавания у девушек увеличилась на 8.22% и юношей - на 12.26%. У девушек повышение uq ц,п сопровождается увеличением Fr(adj на 76.74%, Cx(ad) - на 42.86%, Pt0 - на 86.34%. Аналогичная картина наблюдается у юношей: Fr{a.á.) повышается на 75.60%, Cx(a dj - на 22.00%», Pto - на 97.12%. Эти изменения гидродинамических показателей испытуемых соответствуют закономерностям, выявленным ранее (О.А.Румянцева, 1993). Мы считаем необходимым обратить особое внимание только на изменения Cx(nd). Данная тенденция связана с тем, что начиная с определенной скорости 'плавания отрицательное влияние увеличения турбулентности потока начинает преобладать над процессами биомеханической эк о-номизации техники плавания (S.Kolmogorov et ai., 1997).
В то же время экспериментальная скорость плавания на пороге анаэробного обмена у девушек увеличилась на 12.07% и юношей -на 9.68% У девушек повышение схр сопровождается увеличением Ры на 27.00%, Рюехр - на 106.83%,, ед - на 60.00%. Аналогичная картина наблюдается у юношей: Ра,- повышается на 19.78%, Р1о ехр -на 101.17%, её - на 59.09%.
На рисунках. 3 и 4 представлена динамика и0 Нт, ехр, Р[й и её за весь период лонгитудинального исследования. На основании этих экспериментальных зависимостей и, завершая анализ фактического материала в целом, можно сделать следующее заключение. ■ 1,80 1,70 1,60 1,50 1,40 1,30 1,20 1,10 1,00
Ф & ф & # # ф '
уО(||гп) юноши —о— уо(ехр) юноши —л—у0(Ит) девушки —х— уо(ехр) девушки
Рисунок 3. Динамика предельной и экспериментальной скоростей плавания испытуемых в период лонгитудинального исследования
Корректное изучение закономерностей трансформации метаболической энергии в зоне порога анаэробного обмена на основании выражения (1) возможно путем многократного тестирования в течение нескольких тренировочных циклов с учетом конкретной направленности функциональной и технической подготовки испытуемых. Анализ полученных экспериментальных результатов доказывает адекватность используемой математической модели изучаемого процесса и правомочность рабочей гипотезы, которая сформулирована во введении.
Эффективные и безопасные пути повышения спортивных результатов юных пловцов в процессе многолетней подготовки на стадии онтогенетического развития человека от 13 до 16 лет связаны, в первую очередь, с уменьшением потерь на обоих этапах преобразования метаболической энергии в полезный результат деятельно-
P(ai) 900
0,100 eg
500
400
600
800
700
0,090 0,080 0,070 0,060
0,050 0,040 0,030 0,020
300
200
WloOiOffiOlDKNSsNNonoj c4o5a>o)o>«»OTcnoio>o)aia)o>oio>
4« s 5 0 4« s s ° 4"
P(ai) юноши -й—P(ai) девушки -о-eg юноши -•*- eg девушки ;
Рисунок 4. Динамика аэробной метаболической мощности и коэффициента механической эффективности испытуемых в период лонгиту-динального исследования
сти. Действительно, мы наблюдаем постепенное улучшение уровня функциональной подготовленности испытуемых в биологически нормальных онтогенетических пределах (интегральными объективными показателями которой являются мощность активного энергетического метаболизма и механическая эффективность) и существенные благоприятные для конкретных условий подготовки изменения эффективности функционирования биомеханической системы плавательных движений (интегральными объективными показателями которой являются представленные гидродинамические характеристики). Конечно, в связи с отсутствием специальной аппаратуры, нам не удалось экспериментально определить динамику безразмерного коэффициента пропульсивной эффективности, как это сделано на элитных спортсменах (С.В.Колмогоров, 1996). Но, с другой стороны, нам удалось недорогими и доступными для большинства исследователей и практических тренеров экспериментальными методами четко выявить влияние изучаемых факторов на биомеханическую систему водных локомоций испытуемых.
Использование концепции о существенных и несущественных переменных организма (У.Р.Эшби, 1964; Н.А.Бернштейн, 1966) позволяет теоретически обосновать результаты исследуемого процесса .трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании юных спортсменов. В нашей ситуации к
группе несущественных переменных можно отнести кинематические и динамические параметры биомеханической системы плавательных движений, которые легко изменяются в довольно широких пределах в результате непосредственного воздействия тренировочных упражнений и водной среды. Изменчивость несущественных переменных лежит в основе широких вариаций индивидуальных признаков испытуемых и многообразия состояний данного организма на примерно одинаковом онтогенетическом уровне.
К существенным же переменным относятся интегральные функции организма по производству метаболической энергии и ее трансформации в механическую энергию, которые несмотря на сравнительно широкие вариации внешних воздействий остаются в достаточно узких консервативных пределах, связанных, в первую очередь, с процессом онтогенетического развития юных спортсменов.
Адекватные приспособительные перестройки внутри организма, проявляющиеся в ответ на воздействие жестко организованных тренировок, необходимо рассматривать как процессы, направленные на постепенное изменение существенных переменных в биологически нормальных онтогенетических пределах и на благоприятные для конкретных условий изменения несущественных переменных.
С целью верификации полученных нами экспериментальных результатов в условиях эргометрического тестирования в плавательном бассейне было проведено аналогичное исследование в условиях гидроэргометра, организованного в форме совместного исследовательского проекта. Экспериментальные исследования в процессе реализации этого проекта выполняли французские специалисты по технологии регулярно используемой в сборной команде России по плаванию с 1992 года. Автор данного диссертационного исследования выполнял расчеты и занимался практической интерпретацией полученных результатов.
Потребление О^ и выделение СО2 измеряли непрерывно в процессе всего эргометрического тестирования. Оперативный контроль за соблюдением необходимой зоны энергетического обеспечения осуществлялся на оатавании главных критериев, используемых в международной классификации тренировочных категорий (ЧСС, концентрация финишного лактата).
Экспериментальные результаты, полученные в ходе реализации данного совместного исследовательского проекта, представлены в таблице 5.
С учетом паспортного возраста мы провели сравнительный статистический анализ этих экспериментальных данных с данными эр-
Таблица 5. Экспериментальные результат])! тестирования девушек и юношей в гидроэргометре
Jim^Pp-L .к......!Г-в........Шит PjíadJpiífi cLl. Рж-ЛЧ*хя ¿Pi'tfr. Mi______Fm—Iju/tv>...fie_
февраль F 1.70 55 74 1.56 43 22 0.234 67.40 1.27 2 26 3 25 775.10 36 43 0 047
_1997____±056_ ±047 ±0.019 ±1.77 ±0.003 ±1.95 з£)017 ±0.03 ±0.01 ±5.61 ±1.46 m002
„„„.„ „„„ —3 g0 5.96 Til"
p <0.001 <.0001 <0.001 <0001 <001 <o.ooi_ <0.01
февраль 'Я'" ÍJ7~"65Л8 "T78~" 6082" 0~27Í Т08.2б'~1.зУ......2.32" "344" 796.13"49l36 ~0062~
.Ji!§L.„ ±0-65 +0.61 ±0 023 ±2.03 ifl003 ±2.55 ±0.020 ±0.05 1003 ±7 12 gl.61 ^g)2
гометрического тестирования, полученными в седьмом мезоцикле подготовки. У девушек по большинству показателей статистически достоверные различия отсутствуют. Только по показателям VO9 си и Pa¡ (Я<0.001) испытуемые из спортивного клуба города Брест превосходят девушек, постоянно проживающих и тренирующихся в условиях Европейского Севера. У юношей также по большинству показателей отсутствуют статистически достоверные различия. Юноши из спортивного клуба города Брест превосходят наших испытуемых только по показателям vq цт и Cx(a ¿ ) (Р<0.01), что, на наш взгляд, является следствием их более высокой квалификации (несколько спортсменов этого клуба на момент тестирования являлись членами сборной команды Франции по плаванию).
Следовательно, используемая нами в процессе лонгитудиналь-ного исследования технология эргометрического тестирования в условиях плавательного бассейна, ориентированная на изучение закономерностей трансформации метаболической энергии, позволяет получать объективные и достоверные экспериментальные результаты, но является более выгодной в плане материальных затрат и более приближенной к условиям реальной тренировки.
Выводы
1. Адекватные объемы тренировочной нагрузки и ее распределение в различных зонах энергетического обеспечения на этапе онтогенетического развития подростков с 13 до 16 лет зависят от их индивидуального биологического развития. В этом возрасте у девушек завершается собственно пубертатная и начинается постпубертатная фазы развития, а у юношей протекает собственно пубертатная фаза развития. Разница в биологическом развитии девушек и юношей на'данном этапе составляет, в среднем, один год.
2. На данном этапе подготовки большая часть тренировочной нагрузки испытуемых носит ярко выраженный-аэробный характер. Наблюдается постепенный и существенный прирост абсолютных
объемов тренировочной нагрузки во всех зонах энергетического обеспечения, который жестко связан с биологическим развитием испытуемых. В то же время процент использования тренировочных категорий во всех зонах энергетического обеспечения повышается незначительно и очень плавно.
3. Количественные показатели реального выполнения тренировочной нагрузки в большинстве тренировочных категорий полностью соответствуют рекомендуемым программой для ДЮСШ. В то же время функциональная подготовка в анаэробной зоне гликоли-тической направленности должна осуществляться на уровне нижней границы рекомендуемого диапазона. Преждевременное и продолжительное использование больших объемов такой нагрузки приводит к существенному снижению эффективности функционирования биомеханической системы водных локомоций испытуемых и может привести к срыву долговременных адаптационных процессов в организме юного спортсмена.
4. Закономерности трансформации метаболической энергии в плавании у подростков заключаются, в первую очередь, в уменьшении потерь на обоих этапах преобразования энергии в полезный результат деятельности. Действительно, мы наблюдаем постепенное улучшение уровня функциональной подготовленности испытуемых в биологически нормальных онтогенетических пределах (интегральными объективными показателями которой являются мощность активного энергетического метаболизма и механическая эффективность) и существенные, благоприятные для конкретных условий подготовки, изменения эффективности функционирования биомеханической системы плавательных движений (интегральными объективными показателями которой являются гидродинамические характеристики).
5. В аэробной зоне энергетического обеспечения в процессе рациональной многолетней подготовки имеет место постепенное повышение мощности активного энергетического метаболизма (у девушек с 580 до 740 ватт, у юношей с 650 до 780 ватт) и коэффициента механической эффективности (у девушек с 0.035 до 0.056, у юношей с 0.044 до 0.070). Данные изменения и являются основными причинами увеличения скорости плавания и роста спортивных результатов и раскрывают биологический механизм преимущества юношей.
6. Используемая комплексная технология эргометрического тестирования с помощью стандартной тренировочной серии в плавательном бассейне позволяет изучать закономерности трансформации метаболической энергии и на этой концептуальной основе эф-
фективно управлять процессом подготовки юных спортсменов. Экспериментальная верификация полученных результатов независимым методом, проведенная в условиях гидроэргометра, подтвердила их высокую объективность и достоверность.
ПРЛ KTJ1 ЧЕСКИ К P1ÏIÎOM 1'НДАЦМ 11
1. Математическая модель процесса трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании юных спортсменов, базирующаяся на представлении о двух взаимосвязанных этапах преобразования энергии, может служить концептуальной основой для проведения аналогичных экспериментальных исследований и в других циклических видах спорта.
2. Полученные данные о реальном выполнении тренировочной нагрузки и ее распределение по тренировочным категориям у девушек и юношей могут быть использованы в качестве модельных характеристик при планировании подготовки юных спортсменов.
3. Методика планирования, регистрации и анализа тренировочной нагрузки пловцов, созданная на основе международной классификации тренировочных категорий и зон энергетического обеспечения и формализованная в виде прикладной компьютерной программы SwimCoach, является инструментом управления и позволяет реализовать наиболее эффективный индивидуальный подход в процессе подготовки пловцов любой классификации.
Список РАБОТ,
ОПУВЛПКОНЛППЫХ ПО ТИМ К ДИССЕРТАЦИОННОГО ПССЛКД013ЛШ1Я
1. Вклад аэробных и анаэробных процессов в суммарный энергетический метаболизм пловцов. Физическое воспитание и спортивная медицина на Севере: Тезисы докладов XII научно-методической конференции. - Архангельск: Изд-во ПМПУ, 1995. С. 52-53 (соавт Колмогоров C.B., Румянцева O.A.).
2. Аэробное обеспечение водных локомоций детей на этапе онтогенетического развития от 11 до 18 лет. Дети Севера: здоровье, рост и развитие: Материалы I научно-методической конференции. -Архангельск: Изд-во ПМПУ, 1995. С. 26-28 (соавт. Колмогоров C.B., Румянцева O.A.).
3. Трансформация метаболической энергии в скорость плавания в различных зонах энергетического обеспечения. Физкультура и спорт учащейся молодежи в развивающемся мире: Материалы И
научно-практической конференции. - Шуя: Изд-во ШГГТИ, 1996. С. 117-118 (соавт. Колмогоров C.B. , Румянцева O.A.).
4. Определение уровня специальной силовой подготовленности пловцов с помощью метода динамометрии. Дети Севера: здоровье, рост и развитие: Материалы II научно-практической конференции. -Архангельск, Изд-во ПГУ, 1997. С. 27-28.
5. Механизмы повышения скорости плавания в зоне порога анаэробного обмена у детей. Современные проблемы и развитие физической культуры и спорта: Материалы международной научно-практической конференции. - Архангельск, Изд-во ПГУ, 1998. С. 46 (соавт. Румянцева O.A.).
6. Эффективность специальных тренировочных упражнений в процессе подготовки юных пловцов. Современные проблемы и развитие физической культуры и спорта: Материалы международной научно-практической конференции. - Архангельск, Изд-во ПГУ, 1998. С. 94 (соавт. Колмогоров C.B., Румянцева O.A.).
7. Оптимальное соотношение физической нагрузки у детей в различных зонах энергетического обеспечения. Современные проблемы и перспективы развития региональной системы комплексной помощи ребенку: материалы международной конференции. Архангельск, Изд-во ПГУ, 2000. (соавт. Замский А. Д., Колмогоров C.B., Кравченко В.Н., Румянцева O.A.).
8. Механическая эффективность детей в условиях наземных и водных локомоций. Современные проблемы и перспективы развития региональной системы комплексной помощи ребенку: материалы международной конференции. Архангельск, Изд-во ПГУ, 2000. (соавт. Замский А.Д., Колмогоров C.B., Кравченко В.Н., Румянцева O.A.).
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Голубев, Игорь Вячеславович
Введение.
Глава I. Обзор литературы.
1.1. Определение энергетических затрат.
1.2. Классификация тренировочных категорий.
1.3. Определение гидродинамических сил.
1.4. Определение эффективности водных локомоций.
Глава II. Методы и организация исследования.
II. 1. Методы исследования.
II.2. Организация исследования.
Глава III. Результаты исследования и их обсуждение.
III. 1. Объемы тренировочной нагрузки и <^е распределение в различных зонах энергетического обеспечения в зависимости от биологического развития испытуемых.
111.2. Адаптивные реакции организма испытуемых на тренировочную нагрузку и их взаимосвязь со спортивными результатами.
111.3. Закономерности производства и трансформации метаболической энергии в скорость плавания в аэробной зоне энергетического обеспечения.
111.4. Верификация экспериментальных показателей, полученных в процессе лонгитудинального исследования.
Выводы.:.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Закономерности трансформации метаболической энергии в спортивном плавании у подростков с 13 до 16 лет"
Актуальность проблемы. Движение тела человека в водной среде требует затрат энергии и может быть обеспечено либо внешней силой (что не встречается в реальных условиях спортивного плавания), либо внутренними источниками метаболической энергии.
В случае установившегося нестационарного движения биологических объектов в водной среде метаболическая энергия с потерями преобразуется в механическую на первом этапе, которая на втором этапе с дополнительными потерями трансформируется в полезный результат деятельности. С целью точного описания главных механизмов изучаемого явления, этот процесс при плавании человека был формализован в виде математической модели [58, 179]:
Рт ■eg■ ер (1) где, ид - средняя скорость плавания; Ра[ - мощность активного энергетического метаболизма; eg - безразмерный коэффициент механической эффективности, т.е. отношение тотальной внешней механической мощности (Р/0) к Раи ер ~ безразмерный коэффициент пропульсивной эффективности, т.е. отношение полезной внешней механической мощности (Рио) к Рго\ Рг(\Л.) - лобовая компонента активного гидродинамического сопротивления.
Математическая модель (1) является центральным ядром используемой нами концепции, в ее основу положен закон сохранения энергии, а существенные переменные модели тщательно отобраны, и их количество сведено к минимуму. Именно абстрактный характер математической модели позволил отделить существо изучаемого процесса от второстепенных наслоений и на этой основе наметить и реализовать эффективные и безопасные пути повышения скорости плавания детей в онтогенезе. 6
Некоторые закономерности энергетического обеспечения движений в плавании на уровне целостного организма [16, 17, 48, 61, 65, 119, 120, 151] и взаимодействие отдельных энергетических систем [30, 51, 66, 67, 68, 69, 125, 128, 156, 161, 171] исследованы достаточно подробно. Имеются также надежные сведения о влиянии на эти процессы различных тренировочных упражнений, в том числе и экстремального характера [18, 19, 32, 40, 52, 63, 112, 146, 148, 155]. Как показывает, анализ этих исследований, дальнейшее увеличение объема и интенсивности тренировочных упражнений не дает надежного положительного эффекта и небезопасно для здоровья человека [144, 147, 165, 166, 179, 202, 211]. Более того, в процессе долговременной, постепенно развивающейся адаптации организма к интенсивным нагрузкам в экстремальных условиях спортивной деятельности достаточно часто отмечаются негативные случаи переадаптированных органов [48, 60, 82, 85, 86, 87, 103, 133, 134], в частности сердца, характеризующиеся значительным увеличением массы миокарда и избирательным. снижением мощности клеточных систем энергообеспечения, что, в конечном итоге, часто приводит к срыву адаптационных процессов [68, 96, 121, 140, 163, 164].
Значительные успехи достигнуты и в изучении биомеханики плавания различными спортивными .способами, особенно в определении и анализе кинематических характеристик движения [1,2, 45, 46, 54, 196, 197, 199] и гидродинамическом анализе движущих сил [12, 13, 25, 28, 56, 70, 71, 79, 137, 177, 178, 212, 217].
Ключевыми моментами для изучения закономерностей преобразования метаболической энергии в полезный результат деятельности являются определение тотальной внешней механической мощности и про-пульсивной эффективности в реальных условиях спортивного плавания. Эффективные экспериментальные методы определения этих характеристик появились лишь в последнее время [176, 180, 182, 213, 214, 215]. 7
В итоге на сегодняшний день отсутствуют надежные сведения об эффективности процесса трансформации энергии при плавании на этапе онтогенетического развития детей с 13 до 16 лет.
Цель исследования. Цель исследования заключается в раскрытии закономерностей трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании детей и влияния на эти процессы объема и характера тренировочной нагрузки.
Применительно к этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Выяснить реальные' объемы тренировочной нагрузки и ее распределение в различных зонах энергетического обеспечения в зависимости от биологического развития испытуемых.
2. Изучить адаптивные реакции организма испытуемых на тренировочную нагрузку и их взаимосвязь со спортивными результатами.
3. Исследовать закономерности производства и трансформации метаболической энергии в скорость плавания в аэробной зоне энергетического обеспечения.
• В качестве рабочей гипотезы было выдвинуто предположение о том, что рост спортивных результатов юных пловцов в процессе многолетней подготовки связан с увеличением производства метаболической энергии и уменьшением степени потерь на этапе ее трансформации в тотальную механическую мощность. В свою очередь, адекватные по объему и характеру тренировочные нагрузки, связанные с индивидуальным биологическим развитием детей, позволяют находить эффективные и безопасные пути повышения скорости плавания в онтогенезе.
Научная новизна результатов исследования.
Впервые на основании комплексных исследований изучены закономерности производства и трансформации метаболической энергии в 'скорость плавания в аэробной зоне энергетического обеспечения на стадии онтогенетического развития детей от 13 до 16 лет. Изучена динамика механической эффективности и выяснен механизм повышения пропуль8 сивной эффективности движителей, приводящий к экономизадии техники плавания. Установлены адаптивные реакции организма испытуемых на тренировочную нагрузку и их взаимосвязь со спортивными результатами. Доказано, что эффективность и надежность функционирования биомеханической системы плавательных движений в условиях ограниченного притока энергии зависит от оптимальных, соответствующих друг другу, уровней технической, силовой и функциональной подготовленности.
С позиции концепции существенных и несущественных переменных организма обоснованы изменения энергетического обеспечения и биомеханики водных локомоций детей (У.Р.Эшби, 1964; Н.А.Бернштейн, 1963, 1966), а также выявлены наиболее безопасные для здоровья и рациональные пути подготовки юных спортсменов. Получены объективные характеристики объемов тренировочной нагрузки и ее распределения в различных зонах энергетического обеспечения в зависимости от биологического развития испытуемых.
Теоретическая и практическая значимость Подтверждена эффективность использования математической модели процесса трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании юных спортсменов, базирующейся на представлении о двух взаимосвязанных этапах преобразования энергии. Адекватность модели экспериментально подтверждена при плавании способом кроль на груди у девушек и юношей в зоне аэробного энергетического метаболизма.
Получены конкретные нормативные величины аэробной метаболической мощности, коэффициента механической эффективности и гидродинамических показателей юных пловцов, позволяющие производить поэтапный целенаправленный отбор и спортивную специализацию наиболее перспективных спортсменов. Для практического использования рекомендуются тренировочные программы для различных периодов на 9 этапе базовой подготовки с оптимальным сочетанием упражнений в различных зонах энергетического обеспечения.
Разработана (совместно со специалистами Центроконцепта при Поморском Государственном университете) и используется при проведении экспериментальных исследований и подготовке пловцов в ряде исследовательских центров и национальных команд прикладная компьютерная программа 8т1тСоаск [59], которая позволяет объективно и точно планировать, учитывать и анализировать тренировочную нагрузку.
На сегодняшний день рекомендации автора по материалам исследования внедрены в тренировочный процесс ряда ДЮСШ России (акт внедрения от 10 апреля 2000 года). Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре спортивных дисциплин Поморского государственного университета им. М.В.Ломоносова (акт внедрения от 20 апреля 2000 года).
Положения, выносимые на защиту
1. Математическая модель процесса трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании юных спортсменов и ее экспериментальная верификация в аэробной зоне энергетического обеспечения.
2. Приспособительные перестройки организма, проявляющиеся в ответ на воздействие жестко организованных тренировок, можно рассматривать как процессы, направленные на постепенное повышение функциональной подготовленности пловцов в биологически нормальных онтогенетических пределах и на благоприятные для конкретных условий изменения кинематических и динамических параметров системы движений.
3. Наиболее безопасные для здоровья детей и эффективные пути повышения скорости плавания в экстремальных условиях многолетней спортивной подготовки, связанные с целенаправленным уменьшением степени потерь на обоих этапах преобразования энергии.
10
Апробация работы. Результаты' исследования были доложены и обсуждались на заседаниях кафедры спортивных дисциплин (Архангельск, 1995 - 2000); научно-методической конференции «Физическое воспитание и спортивная медицина на Севере» (Архангельск, 1995); научно-методической конференции «Дети Севера: здоровье, рост и развитие» (Архангельск, 1995, 1997); международной научно-практической конференции «Физкультура и спорт учащейся молодежи в развивающемся мире» (Шуя, 1996); международной научно-практической конференции «Современные проблемы и развитие физической культуры и спорта» (Архангельск, 1998); международной конференции «Современные проблемы и перспективы развития региональной системы комплексной помощи ребенку» (Архангельск, 2000).
По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 121 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов, практических рекомендаций и приложения. Работа иллюстрирована 21 таблицей и 14 рисунками. Библиография включает 115 отечественных и 112 зарубежных публикаций.
Заключение Диссертация по теме "Физиология", Голубев, Игорь Вячеславович
Выводы
1. Адекватные объемы тренировочной нагрузки и ее распределение в различных зонах энергетического обеспечения на этапе онтогенетического развития детей с 13 до 16 лет зависят от их индивидуального биологического развития. В этом возрасте у девушек завершается собственно пубертатная и начинается постпубертатная фазы развития, а у юношей протекает собственно пубертатная фаза развития. Разница в биологическом развитии девушек и юношей на данном этапе составляет, в среднем, один год.
2. На данном этапе подготовки большая часть тренировочной нагрузки испытуемых носит ярко выраженный аэробный характер. Наблюдается постепенный и существенный прирост абсолютных объемов тренировочной нагрузки во всех зонах энергетического обеспечения, который жестко связан с биологическим развитием испытуемых. В то же время процент использования тренировочных категорий во всех зонах энергетического обеспечения повышается незначительно и очень плавно.
3. Количественные показатели реального выполнения тренировочной нагрузки в большинстве тренировочных категорий полностью соответствуют рекомендуемым программой для ДЮСШ. В то же время функциональная подготовка в анаэробной зоне гликолитической направленности должна осуществляться на уровне нижней границы рекомендуемого диапазона. Преждевременное и продолжительное использование больших объемов такой нагрузки приводит к существенному снижению эффективности функционирования биомеханической системы водных локомо-ций испытуемых и может привести к срыву долговременных адаптационных процессов в организме юного спортсмена.
4. Закономерности трансформации метаболической энергии в плавании у подростков заключаются, в первую очередь, в уменьшении потерь на обоих этапах преобразования энергии в полезный результат деятель
89 ности. Действительно, мы наблюдаем постепенное улучшение уровня функциональной подготовленности испытуемых в биологически нормальных онтогенетических пределах (интегральными объективными показателями которой являются мощность активного энергетического метаболизма и механическая эффективность) и существенные, благоприятные для конкретных условий подготовки, изменения эффективности функционирования биомеханической системы плавательных движений (интегральными объективными показателями которой являются гидродинамические характеристики).
5. В аэробной зоне энергетического обеспечения в процессе рациональной многолетней подготовки имеет место постепенное повышение мощности активного энергетического метаболизма (у девушек с 580 до 740 ватт, у юношей с 650 до 780 ватт) и коэффициента механической эффективности (у девушек с 0.035 до 0.056, у юношей с 0.044 до 0.070). Данные изменения и являются основными причинами увеличения скорости плавания и роста спортивных результатов и раскрывают биологический механизм преимущества юношей.
6. Используемая комплексная технология эргометрического тестирования с помощью стандартной тренировочной серии в плавательном бассейне позволяет изучать закономерности трансформации метаболической энергии и на этой концептуальной основе эффективно управлять процессом подготовки юных спортсменов. Экспериментальная верификация полученных результатов независимым методом, проведенная в условиях гидроэргометра, подтвердила их высокую объективность и достоверность.
90
Практические рекомендации
1. Математическая модель процесса трансформации метаболической энергии в полезный результат деятельности при плавании юных спортсменов, базирующаяся на представлении о двух взаимосвязанных этапах преобразования энергии, может служить концептуальной основой для проведения аналогичных экспериментальных исследований и в других циклических видах спорта.
2. Полученные данные о реальном выполнении тренировочной нагрузки и ее распределение по тренировочным категориям у девушек и юношей могут быть использованы в качестве модельных характеристик при планировании подготовки юных спортсменов.
3. Методика планирования, регистрации и анализа тренировочной нагрузки пловцов, созданная на основе международной классификации тренировочных категорий и зон энергетического обеспечения и формализованная в виде прикладной компьютерной программы БштСоасИ, является инструментом управления и позволяет реализовать наиболее эффективный индивидуальный подход в процессе подготовки пловцов любой классификации.
91
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Голубев, Игорь Вячеславович, Архангельск
1. Абсалямов Т.М., Кондратов В.В., Кремнева И.Г. Технико-тактические особенности преодоления олимпийских дистанций сильнейшими пловцами // Плавание: Сб. науч. трудов / Под ред. З.П.Фирсова. -М.: Физкультура и спорт, 1977. С.40.
2. Абсалямов Т.М., Ляшко Г.И. Специальная скоростно-силовая подготовка пловцов-спринтеров // Плавание: Сб. науч. трудов / Под ред. Л.П.Макаренко. М.: Физкультура и спорт, 1988. - С. 26-28.
3. Александер Р. Биомеханика. М.: Мир, 1970. - 339 с.
4. Аллакин Ю.А. Методы формирования силового компонента гребко-вых движений в плавании: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1991.-21 с. •
5. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. -М.: Медицина, 1968. 324 с.
6. Анохин П.К. Теория функциональной системы // Общие вопросы физиологических механизмов: Сб.- науч. трудов / М.: Наука, 1970. - С.16-51.
7. Ашмарин Б.А. Теория и методика педагогических исследований в физическом воспитании. М.: Физкультура и спорт, 1978. - 223 с.
8. Барбарова И.В. Совершенствование методики развития скоростных возможностей в процессе тренировки по плаванию: Дис. . канд. пед. наук. Киев, 1983. - 145 с.92
9. Белов В.И. Психология здоровья. СПб: Респекс, 1994. - 272 с.
10. П.Белов В.К. Критерии ориентации детей и подростков в учебно-тренировочные группы циклических видов спорта: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1992. - 23 с.
11. Белоковский В.В. Исследование и совершенствование некоторых основных характеристик техники плавания кролем: Дис. . кан. пед. наук. М., 1968. - 156 с.
12. Белоковский В.В. Методика определения гребковых усилий пловца // Приборы и методы в спортивной тренировке и эксперименте: Тезисы докладов Всероссийской научно-методической конференции. -Ленинград, 1969. С. 77-78.
13. Бернштейн H.A. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М.: Медицина, 1966. - 261 с.
14. Бернштейн H.A. Предисловие к русскому изданию // Бернштейн H.A. Моделирование в биологии: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. - С. 5-17.
15. Булгакова Н.Ж. Отбор и подготовка юных пловцов. М.: Физкультура и спорт, 1978. - 152 с.
16. Булгакова Н.Ж., Воронцов А.Р., Фомиченко Т.Г. Методика совершенствования технической подготовленности юных пловцов с использованием средств силовой тренировки // Теория и практика физической культуры. 1987. - № 7. - С. 31-33.
17. Вайцеховский С.М. Физическая подготовка пловца. М.: Физкультура и спорт, 1976. - 142 с.
18. Вайцеховский С.М.,'Сайгин М.И. Контроль за динамикой специальной силовой подготовленности квалифицированных пловцов // Теория и практика физической культуры. 1984. - № 6. - С. 7-10.
19. Васильев B.C., Никитский Б.Н. Обучение детей плаванию. М.: Физкультура и спорт, 1973. - 240 с.93
20. Верхошанский Ю.В. Основы специальной силовой подготовки в спорте. -М.: Физкультура и спорт, 1977. 215 с.
21. Вихляев Ю.Н. Комплексная оценка экономичности работы и аэробных возможностей у квалифицированных пловцов: Дис. . канд. пед. наук. Киев, 1975. - 1*47 с.
22. Гандельсман А.Б. Потребление кислорода и скорость бега на дистанции // Физиологическая характеристика и методы определения выносливости в спорте: Сб. науч. трудов / Под ред. Н.В.Зимкийа. -М.: Физкультура и спорт, 1972. С. 81-91.
23. Гидродинамические характеристики элитных пловцов на различных этапах подготовки / С.В.Колмогоров, Г.Г.Турецкий , С.В.Койгеров, О.А.Румянцева // Теория и практика физической культуры. 1991. - № 12. - С. 21-29.
24. Гилев Г.А. Эргономические аспекты биомеханики совершенствования спортивного мастерства пловцов // Эргономическая биомеханика физической культуры и спо'рта: Сб. науч. трудов / Под ред. Г.И.Попова. М.: ВНИИФК, 1989. - С. 38-45.
25. Гилев Г.А., Ломоносов В.В., Малиновский C.B. Эффективность продвижения пловца в кроле на груди // Теория и практика физической культуры. 1976. - № 12. - С. 10-11.
26. Гилев Г.А., Ратов И.П., Беляев В.В. О реализации скоростно-сило-вого потенциала в гребковых движениях пловца // Теория и практика физической культуры. 1985. - № 5. - С. 15-17.94
27. Гилязова В.Б. О классификации тренировочных и соревновательных нагрузок, выполняемых пловцом в воде // Плавание. 1998. - № 3. -С. 12-21.
28. Голлник Ф., Германсен JI. Биохимическая адаптация к упражнениям: анаэробный метаболизм // Наука и спорт: Сб. обзорных статей / Под ред. В.М.Зациорского и Г.С.Туманяна. М.: Прогресс, 1982. -С. 14-59.
29. Гордон С.М. Техника спортивного плавания. М.: Физкультура и спорт, 1968. - 148 с.
30. Гордон С.М. Тренировка в циклических видах спорта на основе закономерных соотношений между тренировочными упражнениями и их эффектом: Дисс. . докт. пед. наук. М., 1988. - 488 с.
31. Гордон С.М., Дмитриев Д.Р., Чеботарева И.В. Зависимость коэффициента сопротивления от скорости потока, возраста и антропометрических показателей // Теория и практика физической культуры. 1985. - № 4. - С. 11-13.
32. Гордон С.М., Ширковец Е.А. Гидродинамическое сопротивление и продвигающие силы пловца // Теория и практика физической культуры. 1968. - № 7. - С. 23-28.
33. Грибанов A.B. Динамика кровообращения у школьников в условиях Европейского Севера: Автореф. дис. . докт. мед. наук. Архангельск, 1991.- 38 с.
34. Грибанов A.B. Оценка физической работоспособности у школьников Севера: Методические рекомендации. Архангельск, изд-во АГПИ им. М.В.Ломоносова, 1984. - 14 с.
35. Донской Д.Д. Биомеханика. М.: Просвещение, 1975. - 239 с.
36. Зациорский В.М., Якунин H.A. Механическая работа и энергия при локомоциях человека // Физиология человека. 1980. - № 4. -С. 579-596.
37. Зациорский В.М., Якунин H.A. Сопротивление среды при спортивных локомоциях // Теория и практика физической культуры. 1981. - № 1. - С. 43-51.
38. Зенов Б.Д., Кошкин И.М., Вайцеховский С.М. Специальная физическая подготовка пловца на суше и в воде. М.: Физкультура и спорт, 1986. - 80 с.
39. Иванов В.В. Комплексный контроль в подготовке спортсменов. -М.: Физкультура и спорт, 1987. 256 с.
40. Инясевский К.А. Тренировка пловцов высокого класса. М.: Физкультура и спорт, 1970. - 224 с.
41. Иссурин В.Б. Формирование спортивно-технического мастерства в водных видах спорта: Дисс. . докт. пед. наук. М., 1988. - 432 с.
42. Иссурин В.Б., Костюк Ю.И. Оптимизация пространственного построения гребка при плавании // Теория и практика физической культуры. 1984. - № 4. - С. 10-12.
43. Карпман B.JL, Белоцерковс'кий З.Б., Гудков И.А. Исследование физической работоспособности у спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1974. - 94 с.96
44. Каунсилмен Д.Е. Спортивное плавание: Пер. с англ. М.: Физкультура и спорт, 1982. - 208 с.
45. Кларис Я.П. Морфология человека и гидродинамика // Биомеханика плавания (зарубежные исследования): Пер. с англ. / Под ред. В.М. Зациорского. М.: Физкультура и спорт, 1981. — С. 39-71.
46. Классификация физических нагрузок в теории физической подготовки / В.Н.Селуянов, С.К.Сарсания, А.Н.Конрад, Е.Б.Мякиченко // Теория и практика физической культуры. 1991. - № 12. - С. 2-8.
47. Кленов Э.Н. Интенсивность обмена энергии у детей разного возраста и пола во время мышечной деятельности // Педиатрия. -1961. -№ 1. С. 17-20.
48. Климек К.С. Построение процесса подготовки пловцов 14-16 лет, специализирующихся в спринтерском плавании, на основе проявления двигательных качеств: Автореф. дис. . канд. пед. наук. -Санкт-Петербург, 1993. 24 с.
49. Койгеров C.B., Укстин A.B., Молинский К.К. Средства оперативного контроля за спортивно-технической подготовленностью высококвалифицированных пловцов // Теория и практика физической культуры. 1984. - № 7. - С. 7-9.
50. Колмогоров C.B. Метод количественной оценки технической подготовленности пловцов // Электроника и спорт VI: Краткие тезисы докладов шестой Всесоюзной научно-технической конференции. -М„ 1981. -С. 7-8.
51. Колмогоров C.B. Оперативный контроль за состоянием техники плавания спортсменов (по гидродинамическим показателям) // Материалы к Всесоюзному семинару тренеров по плаванию. Москва, 1974. - С. 46-48.
52. Колмогоров C.B., Румянцева O.A. Моделирование целесообразных систем движений в спортивном плавании // Ломоносовские чтения: Тезисы докладов научной конференции. Архангельск, 1990. -С. 141-143.
53. Колмогоров C.B., Румянцева O.A. Оптимизация движений человека в водной среде при спортивной деятельности // Тезисы докладов II Всероссийской конференции по биомеханике, том 2. Нижний Новгород, 1994. - С. 165-166.
54. Колмогоров C.B., Румянцева O.A. Трансформация метаболической энергии в результат деятельности у пловцов // Современные достижения спортивной науки: Тезисы докладов международной конференции. Санкт-Петербург, 1994. - С. 168-169.
55. Колмогоров C.B., Румянцева O.A. Энергетический метаболизм элитных пловцов // Физическое воспитание и спортивная медицина99на Севере: Тезисы докладов XII научно-методической конференции. Архангельск, 1995. - С. 71-73.
56. Колмогоров C.B., Румянцева O.A., Койгеров C.B. Гидродинамические характеристики пловцов различного пола и квалификации // Теория и практика физической культуры. 1994. - № 9. - С. 31—38.
57. Коробков A.B., Талышев Ф.М. Особенности координации в водной среде // Теория и практика физической культуры. 1969. - № 10. -С. 34-37.
58. Костюк Ю.И. Совершенствование спортивно-технического мастерства в плавании на основе анализа движений пловцов и переноса навыка: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1981.-21 с.
59. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1980. - 294 с.
60. Левицкий В.В. Исследование средств и методов совершенствования техники плавания спортсменов высших разрядов: Дис. . канд. пед. наук. Киев, 1978. - 137 с.100
61. Лонгитудинальное исследование путей формирования рациональной техники спортивного плавания / С.В.Колмогоров, О.А.Дуплищева, М.А.Соколова, Н.И.Жданова // Тезисы докладов IX региональной научно-методической конференции. Архангельск, 1988. - С. 67-68.
62. Лысенко Г.И. Объективизация процесса управления технической подготовленностью квалифицированных пловцов: Дис. . канд. пед. наук. Киев, 1980. - 176 с.
63. Максимальная мощность водной локомоции / В.Б.Иссурин, А.Б.Глазков, А.Н.Деменьтьев, А.Б.Скворцов // Физиология человека. 1979.- № 4. С. 579-596.
64. Манцевич Д.Е., Петрович Г.И. Научно-методические аспекты многолетней силовой подготовки пловцов // Теория и практика физической культуры. 1987. - № 12. - С. 26-28.
65. Матвеев Л.П. К теории построения спортивной тренировки // Теория и практика физической культуры. 1991. - № 12. - С. 11-21.
66. Меерсон Ф.З. Адаптация, деадаптация и недостаточность сердца. -М.: Медицина, 1978. 344 с.
67. Миллер Д.Д. Биомеханика плавания // Биомеханика плавания (зарубежные исследования): Пер. с англ. / Под ред. В.М.Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1981. С. 4-38.
68. Михайлов В.В., Петров C.B., Тхань Ф.Ч. Эффективность физиологических затрат при беге и плавании у спортсменов различной квалификации // Теория и практика физической культуры. 1972. -№ 6. - С. 36-39.
69. Моделирование физиологических систем организма / В.И.Шумаков, В.Н.Новосельцев, М.П.Сахаров, Е.Ш.Штенгольд. М.: Медицина, 1971.- 352 с.
70. Нейгл Ф.Д. Физиологическая оценка максимальной физической работоспособности // Наука и спорт: Сб. обзорных статей / Под ред. В.М.Зациорского и Г.С.Туманяна. М.: Прогресс, 1982. - С. 90-118.101
71. Определение пригодности к спортивному плаванию на основе исследования динамики развития некоторых функциональных показателей / Н.Ж.Булгакова, А.Р.Воронцов, Ю.Л.Войтенко, Т.В.Грачева // Теория и практика физической культуры. 1983. - № 7. - С. 24-26.
72. Першин C.B. Основы гидробионики. М.: Судостроение, 1988. - 264 с.
73. Петренко Ю.А. Структура и диагностика технической подготовленности квалифицированных пловцов, специализирующихся в комплексном плавании: Дис. . канд. пед. наук. Киев. 1984. - 155 с.
74. Петров В.А., Гагин Ю.А. Механика спортивных движений. М.: Физкультура и спорт, 1974. - 232 с.
75. Плавание: Поурочная программа для детско-юношеских спортивных школ, специализированных детско-юношеских школ олимпийского резерва и школ высшего спортивного мастерства / Н.Е.Калганов, Ю.П.Лукашин, Л.П.Макаренко, Ю.В.Чуксин. М., 1983. - 253 с.
76. Платонов В.Н., Вайцеховский С.М. Тренировка пловцов высокого класса. М.: Физкультура и спорт, 1985. - 256 с.
77. Попов Г.И. Биомеханические основы создания предметной среды для формирования и совершенствования спортивных движений: Ав-тореф. дис. . докт. пед. наук. М., 1992. - 48 с.
78. Попов О.И. Эргометрические и биоэнергетические критерии специальной работоспособности пловцов: Автореф. дис. . докт. пед. наук. М., 1999. - 46 с.
79. Ренни Д.У., Пендергаст Д.Р., ди Прамперо П.Е. Энергетика плавания человека // Биомеханика плавания (зарубежные исследования):102
80. Пер. с англ. / Под ред. В.М. Зациорского. М.: Физкультура и спорт, 1981. - С. 72-113.
81. Румянцева O.A. Взаимосвязь функциональной и технической подготовленности юных пловцов в процессе многолетней тренировки: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1993. - 30 с.
82. Румянцева O.A., Колмогоров C.B. Взаимосвязь технической и функциональной подготовленности юных пловцов на начальном этапе обучения // Ломоносовские чтения: Тезисы докладов научной конференции. Архангельск, 1991. - С. 177-179.
83. Смирнов В.В. Построение годичного цикла тренировки квалифицированных пловцов на основе биоэнергетических показателей: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1979. - 24 с.
84. Тринчер К.С. О физическом механизме активного тепловыделения из живой материи (термодинамический принцип онтогенетического развития) // Проблемы бионики: Сб. науч. трудов / Под ред. М.Г.Гаазе-Рапопорт и Н.В.Кокшайского. М.: Наука, 1973. - С. 439-444.
85. Украинцев B.C. Самоуправляемые системы и причинность. М.: Мысль, 1972. - 351 с.
86. Уткин B.J1. Оптимизация спортивных локомоций на основе моделирования энергетики мышечного сокращения // Современные проблемы биомеханики. 1993.- № 7. - С. 5-22.
87. Уткин B.JI. Энергетическое обеспечение и оптимальные режимы циклической мышечной работы: Автореф. дис. . докт. биол. наук. -М„ 1985.-46 с.
88. Фаулкнер Д.А. Физиология плавания // Теория и практика физической культуры. 1967. - № 2. - С. 32-41.
89. Фомиченко Т.Г. Возрастные закономерности проявления и тренировки силовых качеств в спортивном плавании: Автореф. дис. . докт. пед. наук. М., 1999. - 38 с.
90. Хилл A.B. Механика мышечного сокращения. М.: Мир, 1972. -183 с.
91. Ш.Холлоши Д.О. Биохимическая адаптация к физической нагрузке: аэробный метаболизм // Наука и спорт: Сб. обзорных статей / Под ред. В.М.Зациорского и Г.С.Туманяна. М.: Прогресс, 1982. - С. 60-89.
92. Ширковец Е.А. Управление тренировкой пловцов путем определения зон мощности по лактатной кривой // Плавание: Сб. науч. трудов /'Под ред. Л.П.Макаренко. М.: Физкультура и спорт, 1988. - С. 79-86.
93. Шубик В.М., Левин М.Я. Иммунитет и здоровье спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1985. - 175 с.104
94. Эшби У.Р. Конструкция мозга. М.: Мир, 1964. - 327 е.
95. Adrian М., Singh М., Karpovich P. Energy cost of leg kick, arm stroke, and whole crawl stroke // J. Appl. Physiol. 1966. - Vol. 21. -P. 1763-1766.
96. Alexander R. Swimming // Mechanics and energetics of animal locomotion / In R. Alexander & G. Goldspink (Eds). London: Chapman and Hall, 1977. - P. 222-248.
97. Andersen K. Energy cost of swimming // Acta Chirur. Scand. Supll. -1960. Vol. 253. - P. 169-174.
98. Astrand P. Aerobic power in swimming // Swimming Medicine IV / In B.Eriksson & B.Furberg (Eds). Baltimore: University Park Press, 1978. - P. 127-131.
99. Astrand P., Rodahl K. Textbook of work physiology. New York: McGraw-Hill, 1977. - 243 p.
100. Baltaci G., Ergun N., Cil E. et al. Maximal oxygen uptake in well-trained and untrained Turkish children 9-11 year-old // Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994. - P. 29.105
101. Bonen A., Wilson B., Yarkony M. et al. Maximal oxygen uptake during free tethered and flume swimming // J. Appl. Physiol. 1980. -Vol. 48. - P. 232-235.
102. Braumann K., Holz J. Spiroergometry in swimming flume '// Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994. - P. 21.
103. Capelli C. Physiological Determinants of Best Performances in Human Locomotion // Europ. J. Appl. Physiol. 1999. - Vol. 80. - P. 298-307.
104. Capelli C., Pendergast D.R., Termin B. Energetic of Swimming at Maximal Speeds in Humans // Europ. J. Appl. Physiol. 1998. -Vol. 78. - P. 385-393.
105. Capelli C., Schena F., Zamparo P., Dal Monte A., Faina M., and di Prampero P.E. Energetic of Best Performances in Track Cycling // Medicine and Science in Sport and Exercises. 1998. - P. 614-624.
106. Capelli C., Zamparo P., Cigalotto A., Francescato M.P., Soule R.G., Termin B., Pendersgast D.R., and di Prampero P.E. Bioenergetics and Biomechanics of Front Crawl Swimming // Journal of the American Physiological Society. 1995. - P. 674-679.
107. Cappaert J.M., Kolmogorov S., Walker J., Skinner J., Rodriguez F. & Gordon B.J. Active drag measurements in elite US swimmers // Journal of Medicine and Science in Exercise and Sports. 1996. - Vol. 28. -P. 279.
108. Computer programs // Research swimming center of Italy / In M. Boni-faci et al. (Eds). Roma: FIN Press, 1990. - P. 127-184.
109. Computer programs // Research swimming center of USA / In R.Schieihauf & W.Dempster (Eds). Colorado Springs: USS Press, 1988.-P. 76-211.
110. Computer programs // Research swimming center of USA / In R. Schieihauf (Ed). Colorado Springs: USS Press, 1989. - P. 23-324.
111. Costill D. Energy requirements during exercise in the water // Journal of Sports Medicine and Physiology Fitness. 1971. - Vol. 11. - P. 87-92.
112. Costill D. Use of a swimming ergometer in physiological research // Research Quarterly. 1966. - Vol. 37. - P. 564-567.
113. Costill D., Kovaleski J., Porter D., et al. Energy expenditure during front crawl swimming; predicting success in middle-distance events // International Journal of Sports Medicine. 1985. - Vol. 6. - P. 26&-270.
114. Costill D., Rayfield F., Kirwan J., et al. A computer based system for the measurement of force and power during front crawl swimming // Journal of Swimming Research. 1986. - Vol. 2. - P. 16-19.
115. Counsilman J. The role of sculling movements in the arm pull // Swimming World. 1969. - Vol. 10. - P. 6-7.
116. Craig A., Dvorak M. Thermal regulation of man exercising during water immersion // Journal of Applied Physiology. 1968. - Vol. 25. - P. 28-35.
117. Crielaard J., Pirney F. Anaerobic and aerobic power of top athletes // European Journal of Applied Physiology. 1981. - Vol. 47. - P. 295-300.
118. Cunningham D., Faulkner J. The effect of training on aerobic and anaerobic metabolism during a short exhaustive run // Medicine and Science in Sports and Exercises. 1969. - Vol. 1. - P. 65-69.
119. Danforth W. Activation of glycolytic pathway in muscle // Control of energy metabolism / In B. Chance, R. Estabrook, J. Williamson (Eds). New York: Academic Press, 1965. - P. 287-297.
120. Davies S., Sargeant A. Physiological responses to standardized arm work // Ergonomics. 1974. - Vol. 17. - P. 41-49.
121. Edington D., Edgerton V. The biology of physical activity. Boston: Houghton Miffin, 1976. - 397 p.
122. Eriksson B., Berg K., Taranger J. Physiological analysis of young boys starting intensive training in swimming // Swimming Medicine IV / In B. Eriksson & B. Furberg (Eds). Baltimore: University Park Press, 1978. - P. 143-160.
123. Eriksson B., Holmer I., Lundin A. Physiological effects of training in elite swimmers // Swimming Medicine IV / In B. Eriksson & B. Furberg (Eds). Baltimore: University Park Press, 1978. - P. 177-187.
124. Faulkner J. Physiology of swimming and diving // Exercise physiology / In H. Fals (Ed). New York: Academic Press, 1968. - P. 415-446.
125. Fox E. Measurement of the maximal alactic (phosphagen) capacity in man // Medicine and Science in Sports and Exercises. 1973. -Vol. 5. - P. 66-69.
126. Fox E. Sports Physiology. Philadelphia: W.B. Saunders Co., 1979. - 341 p.
127. Gergley T., McArdle W., DeJesus P., et al. Specificity of arm training on aerobic power during swimming and running // Medicine and Science in Sports and Exercise. 1984. - Vol. 16. - P. 349-354.
128. Goldman D.T., Bell R.J. The International System of Units (SI). -Washington: Government Printing Office, 1981. 87 p.
129. Hermansen L. Anaerobic energy release // Medicine and Science in Sports and Exercises. 1969. - Vol 1. - P. 32-38.
130. Hermansen L. Lactate production during exercise // Muscle metabolism during exercise / In B.Pernow & B.Saltin (Eds). New York: Plenum, 1971. - P. 401-407. .
131. Hollander A., de Groot G., van der Ingen Schenau G., et al. Measurement of active drag forces during swimming // Journal of Sports Sciences. 1986. - Vol. 4. - P. 21-30.
132. Holloszy J., Oscai L., Mole P., et al. Biochemical adaptations to endurance exercise in skeletal muscle // Muscle metabolism during exercise / In B.Pernow & B.Saltin (Eds). New York: Plenum Press, 1971. -P. 51-61.
133. Holmer I. Oxygen uptake during swimming in man // Journal of Applied Physiology. 1972. - Vol. 33. - P. 507-509.
134. Holmer I. Physiology of swimming in man // Acta Physiol. Scand. -1974.-Vol. 98.-P. 407-442.
135. International center for aquatic research: Studies by international center for aquatic research 1989—90/ Ed. J.Troup. Colorado Springs: USS Press, 1990.- 218 p.
136. International center for aquatic research: Studies by international-center for aquatic research 1990-91/ Ed. J.Troup. Colorado Springs: USS Press, 1991. - 213 p.
137. International center for aquatic research: Studies by international center for aquatic research 1991-92/. Ed. J.Troup. Colorado Springs: USS Press, 1992. - 179 p.
138. Karlsson J. Muscle ATP-CP and lactate in submaximal and maximal exercise // Muscle metabolism during exercise / In B.Pernow & B.Saltin (Eds). New York: -Plenum Press, 1971. - P. 383-393.
139. Karlsson J., Diamant B., Saltin B. Muscle metabolites during submaximal and maximal exercise man // Scand. J. Clin. Lab. Invest. -1972.-Vol. 26.-P. 385-394. •
140. Karlsson J., Saltin B. Lactate , ATP and CP in working muscle during exhaustive exercise in man // Journal of Applied Physiology. 1970. -Vol. 29. - P. 598-602.
141. Karpovich P., Millman N. Energy expenditure in swimming // Journal of Physiology. 1944. - Vol. 142. - P. 140-144.
142. Keul J. Muscle metabolism during long lasting exercise // Metabolic adaptations to prolonged physical exercise / In H. Howald & J. Poort-mans (Eds). Basel: Birkauser Verlag, 1975. - P. 31-42.
143. Keul J., Doll E., Keppler D. Energy metabolism of human muscle. -Baltimore: University Park Press, 1972. 279 p.
144. Kolmogorov S. and Rumyantseva O. Measurement of active drag // In abstracts VIII International Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming / (Edited by Keskintn, K., Komi, P. and Pitkantn, P.). -Saarijarvi, Gummerus Printing, 1998. P. 83.
145. Kolmogorov S. Transformation effectiveness of elite swimmers metabolic and mechanic energy // In Proceedings XII FINA Wold congress on sports medicine / In B. Eriksson & L. Gullstrand (Eds). Goteborg, Chalmers Reproservice, 1997. - P. 453-462.
146. Kolmogorov S., Dyplisheva O. Active drag, useful mechanical power output and hydrodynamic force coefficient in different swimming strokes at maximal velocity // Journal of Biomechanics. 1992. -Vol. 23.-P. 311-318.1.l .
147. Kolmogorov S., Rumyantseva O. Transformation of biological energy in professional swimming // Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994. -P. 63. •
148. Kolmogorov S., Rumyantseva O., Gordon B., Cappaert J. Hydrody-namic characteristics of competitive swimmers of different genders and performance levels // Journal of Applied Biomechanics. 1997. -Vol. 13. - P. 88-97.
149. Kolmogorov S.V., Lyapin S.Kh. Doping and its conceptual alternative // Abstracts book of the XIIIth World Sports Medicine Congress April 5-7, 1999. Hong Kong, 1999. - P. 43.
150. Kolmogorov S.V., Lyapin S.Kh. Elite swimmers' energetics of metabolism at perimaximal velocity of swimming // Abstracts book of the XIIIth World Sports Medicine Congress April 5-7, 1999. Hong Kong, 1999. - P. 64.
151. Lamb D. Physiology of exercise: responses and adaptations. New York: Macmillan, 1978. - 277 p.
152. Lighthill J. Aquatic animal locomotion // Coast Inst. Eng. and Ship-build. 1977. - Vol. 93. - P. 127-135.
153. Liljestrand G., Stenstrom N. Studien uder die Physiologie des Schwimmens // Scand. Arch. Physiol. 1919. - Vol. 39. - P. 167-206.
154. Magel J., Faulkner J. Maximum oxygen uptake of college swimmers // Journal of Applied Physiology. 1967. - Vol. 22. - P. 929-933.
155. Maglischo E.W. Swimming faster. Bakersfield: Mayfield Publishing Company, 1982. - 472 p.
156. Margaria R. Aerobic and anaerobic energy sources in muscular exercise // Exercise at altitude. New York: Excerpta Med. Found. - 1967. -P. 15-32.
157. Mathews D., Bowers R., Fox E. et al. Aerobic and anaerobic work efficiency // Research Quarterly. 1963. - Vol. 34. - P. 356-360.
158. Minnaire Y., Forichon J. Lactate metabolism and glucose lactate conversion in prolonged physical exercise // Metabolic adaptations to prolonged physical exercise / In H.Howald & J.Poortmans (Eds). Basel: Birkauser Verlag, 1975. - P. 106-112.
159. Nadel E., Holmer I., Bergh U., et al. Energy exchanges of swimming man // Journal of Applied Physiology. 1974. - Vol. 36. - P. 465-471.
160. Nomura T. The influence of training and age on V02max during swimming in Japanese elite age group and Olympic swimmers // Biomechanics and medicine in swimming / In A.Hollander et al. (Eds). Champaign: Human Kinetics Publishers, 1983. P. 251-257.
161. Nomura T., Wakayoshi K., Miyash'ita M., et al. Physiological evaluation of the 400m freestyle race // Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994. - P. 41.
162. Pelayo P., Sidney M., Weissland T. et al. Stroking characteristics and variations of energy cost // Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994.-P. 44.
163. Pendergast D., diPrampero P., Craig A. et al. The influencse of of selected biomechanical factors on the energy cost of swimming // Swimming Medicine IV / In B.Eriksson & B.Furberg (Eds). Baltimore: University Park Press, 1978. - P. 367-378.
164. Ricci B. Physiological basis of human performance. Philadelphia: Lea & Febiger, 1967. - 342 p.
165. Ring S., Wirtz W., Mader A., et al. Energy metabolism during sprint swimming // Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994. - P. 71.
166. Saltin B. Metabolic fundamentals on exercise // Medicine and Science in Sports and Exercise. 1973. - Vol. 5. - P. 137-146.
167. Schubert M. Blood testing and training of distance swimmers // American Swimming Coaches Association World Clinic Yearbook. -Colorado Springs: USS Press, 1977. P. 71-86.
168. Skinner J., McLellan T. The transition from aerobic to anaerobic metabolism // Research Quarterly. 1980. - Vol. 51. - P. 234-248.
169. Swaine I., Winter E. Scaling maximum oxygen uptake for differences in body mass in swimmers // Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994.-P. 64.
170. Toussaint H. Mechanics and energetics of swimming: Doctoral dissertation. Vrije Universiteit te Amsterdam, 1988. - 54 p.
171. Toussaint H., de Groot G., Hollander A., et al. Measurement of efficiency in swimming man // Swimming science V / In B. Ungerechts et al. (Eds). Champaign: Human Kinetics Books, 1988. - P. 45-52.
172. Toussaint H., Helm F., Elzerman J., et al. A power balance applied to swimming // Biomechanics and medicine in swimming / In A. Hoi115lander et al. (Eds). Champaign: Human Kinetics Publishers, 1983. -P. 165-172.
173. Toussaint H., Knops W., de Groot G., et al. The mechanical efficiency of front crawl swimming // Medicine and Science in Sports and Exercise. 1990. - Vol. 22. - P. '402-408.
174. Toussaint H., Meulemans A., de Groot G., et al. Respiratory valve for oxygen uptake measurements during swimming // Journal of Applied Physiology. 1987. - Vol. 56. - P. 363-366.
175. Trappe T., Gasdadelli A., Joszi A. et al. Energy expenditure during high volume training // Abstracts of VII international symposium on biomechanics and medicine in swimming. Atlanta: USS Press, 1994. - P. 74.
176. Wasserman K., Whipp B., Koyal S. Anaerobic threshold and respiratory gas exchange during exercise // Journal of Applied Physiology. 1973. - Vol. 35. - P. 236-243.
177. Webb P. The swimming energetics of trout I: thrust and power output at cruising speeds // Journal of Experimental Biology. 1971. -Vol. 55. - P. 489-520.
178. Webb P. The swimming energetics of trout II: oxygen consumption and swimming efficiency // Journal of Experimental Biology. 1971. -Vol. 55. - P. 521-540.
179. Zamparo P., Capelli C., Termin B., Pendergast D. R., di Prampero'P.E. Effect of the Underwater Torque on the Energy Cost, Drag and Efficiency of Front Crawl Swimming // European Journal of Applied Physiology. 1996. - Vol. 73. - P. 195-201.
180. Zatsiorsky V., Yakunin N. Mechanics and biomechanics of rowing: a review // Journal of Sport Biomechanics. 1991. - Vol. 7. - P. 229-281.
- Голубев, Игорь Вячеславович
- кандидата биологических наук
- Архангельск, 2000
- ВАК 03.00.13
- Закономерности производства и трансформации метаболической энергии в условиях наземных и водных локомоций человека
- Изменение показателей энергетического обеспечения мышечной работы при соревновательных нагрузках у спортсменов-пловцов высших разрядов
- Влияние способов плавания на показатели насосной функции сердца юных пловцов
- Теоретические основы спортивного отбора и специализации в олимпийских водных видах спорта дистанционного характера
- Физиологическое обоснование адекватного распределения физической нагрузки различной метаболической мощности в годичном цикле подготовки квалифицированных хоккеисток