EAA Science Awards 2002

Взято с www.luganskorient.narod.ru
Автор: А. Стрельцов.
Категория: Лёгкая атлетика | Добавил: lugor (24.01.2009)
Р Е З Е Р В Ы
В Ы Н О С Л И В О С Т И
Данная работа в 2002 г. в конкурсе научных работ, проводимом ЕАА, заняла первое место.
За последние десятилетия мировые достижения на средних и длинных дистанциях росли
достаточно быстрыми темпами. Тренеры, стремясь улучшить результаты своих подопечных,
принимали решения, которые первоначально давали ощутимый результат, лежали на
поверхности и не требовали глубокого, разностороннего анализа, а также были созвучны
объёмному, экстенсивному, развитию – развитию вширь, за счет элементарного
суммирования нагрузок.
Делалось это просто – раз рекорд улучшен, значит, чтобы достичь его, надо чаще и больше
тренироваться, через некоторое время рекорд опять улучшен – необходимо снова увеличивать
нагрузки.
Мировые достижения все продолжали расти, пропорционально им увеличивалась и
продолжительность всего тренировочного процесса бегунов. Но больше – это не значит
лучше; даже набегав 8000-9000 км в год, спортсмен не всегда успешно решал основную
задачу всего подготовительного периода - показывал в основном старте высокий результат.
Вместе с тем в спорте, в лёгкой атлетике, в частности, есть и другой путь – путь
качественного, интенсивного развития, путь использования принципиально нового уровня
подготовки бегунов, основанного на теоретическом обосновании планируемых показателей,
который позволяет существенно повысить эффективность всего их тренировочного
процесса.
В данной работе я предложил использовать в подготовке бегунов модель, основанную на
целенаправленном развитии у них общей, силовой, скоростной и специальной выносливости,
окислительных и сократительных свойств мышц, тканевого дыхания, иметь разумное
соотношение между объёмом и интенсивностью тренировочного процесса.
Постановка задачи: где искать резервы?
Прежде чем приступить к тренировочным занятиям, необходимо при помощи программы
«ЭРГОТЕСТ» определить у бегунов уровень их функциональной подготовки: для этого
нужно пробежать последовательно четыре километровых отрезка с постоянно
увеличивающейся скоростью и равными промежутками отдыха между ними. Сразу же после
каждого отрезка измеряют частоту сердечных сокращений (ЧСС).
Строят график зависимости: ЧСС, уд/мин – скорость бега, м/сек и рассчитывают шесть
параметров:
1. Коэффициент А – характеризует реальное функциональное состояние спортсмена на
момент тестирования, зависящие от доставки кислорода воздуха к работающим мышцам.
2. Коэффициент В – определяет минимальное значение ЧСС в покое, а также
свидетельствует о восстановлении бегуна, его самочувствии и способности воспринимать
последующую нагрузку.
3. Скорость бега, являющейся пограничной между аэробной и анаэробной зонами и
позволяющей наиболее качественно и быстро создать разветвленную капиллярную сеть,
развить общую выносливость.
4. ЧСС на пограничной скорости бега.
5. Коэффициент К - характеризует способность бегуна выполнять тренировочную работу на
пограничной скорости в течение длительного времени.
6. Универсальную постоянную Sт, показывающую общий уровень физической
подготовленности на момент тестирования с учётом транспорта кислорода.
Чем меньше параметр А и выше Sт, тем лучше подготовлен спортсмен. Для каждого уровня
спортивного мастерства могут быть определены интервалы получаемых параметров.
Периодические, один раз в 3 – 4 недели, исследования позволяют очень быстро оценить
каждый этап подготовки бегунов и оперативно корректировать тренировочные планы в
сторону увеличения их функционального состояния.
К достоинствам данной программы относятся простота и доступность её использования
любым тренером в любых условиях, бескровность, отсутствие возмущающих воздействий на
организм, содержательность получаемой информации, построение индивидуальных
тренировочных планов.
ЭРГОТЕСТ позволяет с большей степенью достоверности определять ЧСС и скорость бега
в смешанной аэробно-анаэробной зоне, количественно оценить уровень функциональной и
физической подготовки бегунов, постоянно сравнивать их с модельными показателями.
Единственным поставщиком в организме кислорода к работающим мышцам является
гемоглобин - белковое соединение, входящее в состав эритроцитов крови. В лёгких кислород
присоединяется к гемоглобину с образованием оксигемоглобина; затем, при прохождении
крови по капиллярам с низким его напряжением, оксигемоглобин распадается, отдавая
мышцам так необходимый им кислород.
Полностью реакция: кислород воздуха – гемоглобин крови проходит примерно за 0,8 сек.
Если предположить, что выдох при такой продолжительности вдоха составляет 0,6 – 0,8 сек.,
то окажется, что на весь дыхательный цикл: вдох – выдох, обеспечивающий сердечнососудистой и мышечной системам комфортный режим кислородного насыщения,
затрачивается 1,4 – 1,6 сек.
Дыхание, соответствующее такой продолжительности вдоха (38-43 цикла: вдох-выдох в
мин), характерно для быстрой и медленной ходьбы, скоростей бега до 14 км/час. При
увеличении скорости бега, когда работающим мышцам требуется приток повышенного
количества кислорода, характер дыхания меняется: оно становится более частым и менее
глубоким. Это означает, что, несмотря на всё возрастающий объём воздуха, проходящий
через лёгкие, интенсивность бега из-за низкой степени усвоения кислорода гемоглобином
вызывает такие затраты, с которыми дыхательные органы начинают справляться уже с
трудом.
При скорости бега 14-18 км/час или частоте дыхания 46-55 циклов: вдох-выдох в мин
(продолжительность каждого вдоха составляет 0,55-0,65 сек) появляются первые признаки
утомления. Гемоглобин не успевает в необходимом объёме присоединить кислород воздуха
из-за слишком быстрой смены фаз вдоха и выдоха. Недостающее его количество работающие
мышцы добирают, прибегая к анаэробному механизму энергообеспечения, однако
одновременно в организме бегуна начинает интенсивно накапливаться молочная кислота.
При скорости бега 19-24км/час или частоте дыхания 56-85 циклов: вдох-выдох в
мин(продолжительность каждого вдоха составляет 0,35-0,54 сек) разница между
поступлением воздуха и усвоением из него кислорода становится еще значительнее.
Концентрация молочной кислоты резко повышается и намного превышает истинное её
количество, которое необходимо для производства соответствующего физического усилия.
При скорости бега свыше 24км/час или частоте дыхания более 85 циклов: вдох-выдох в
мин дыхательная система полностью выходит из-под контроля. Воздух в организм бегуна
поступает в очень большом объёме, но кислород при продолжительности вдоха около 0,3сек.
из него практически не усваивается, а анаэробных источников энергообеспечения хватает
всего лишь на 2-5мин работы. Спортсмен вынужден или снизить скорость, ведь именно
лавинообразное накопление молочной кислоты приводит к резкому снижению физической
работоспособности, или вообще прекратить бег из-за спазма бронхов.
График зависимости частоты дыхания от продолжительности циклов: вдох-выдох на
различных скоростях бега, построенный в логарифмических координатах, представляет собой
прямую линию, наклоненную к оси Х под углом 45є и описываемую уравнением:
У = 1,78 – Х, где У – десятичный логарифм чистоты дыхания; Х – десятичный логарифм
продолжительности одного цикла: вдох-выдох в мин.
Наличие области отрицательных значений свидетельствует о том, что при частоте
дыхания свыше 61 цикла: вдох-выдох в мин и продолжительности каждого вдоха менее 0,49
сек (что соответствует 2.35-2.40 на 1км) происходит полный сбой дыхательной системы и
никакой качественной и длительной работы на этой скорости быть не может – несмотря на
существенное увеличение объёма лёгочной вентиляции, степень насыщения крови
кислородом воздуха значительно уменьшена.
Одновременно количество углекислоты, образующейся как при газообмене: кислород углекислый газ, так и при окислении жиров и углеводов, из-за сложностей, возникающих с её
выводом, постоянно увеличивается. В дыхательном центре усиливается возбуждение
чувствительными к концентрации углекислоты нервными клетками. Дыхание
автоматически учащается, стремясь как можно быстрее освободиться от излишков
углекислого газа, однако одновременно уменьшается и продолжительность каждого вдоха.
Кислорода из поступающего воздуха утилизируется все меньше, углекислоты из-за
короткого вдоха накапливается всё больше. Бегун попадает в замкнутый круг и в конце
концов сам себя загоняет в такие условия, когда он вообще не получает никакого кислорода
из воздуха, а углекислого газа столько, что любое дальнейшее продвижение вперед
практически невозможно.
Его глубокое, судорожное, дыхание после финиша (очень короткий вдох и длинныйдлинный выдох) свидетельствует об излишках кислоты, от которой необходимо как можно
скорее избавиться.
Основное противоречие при достижении высокого результата в беге на средние и
длинные дистанции заключается, с одной стороны, в желании спортсмена обеспечить
поступление в свой организм достаточного количества кислорода воздуха и иметь, вследствие
этого, комфортный режим работы сердечно-сосудистой и мышечной систем на протяжении
всей дистанции, и невозможность, с другой стороны, осуществления контроля над
дыхательным центром, автоматически увеличивающем частоту дыхания для снижения
концентрации углекислого газа до нормы.
Решить поставленную задачу возможно, только изменив во время бега существующий
режим дыхания. Рациональное управление этой функцией в движении сразу же позволит
бегунам значительно повысить свою работоспособность.
Скачать статью полностью.
EAA Science Awards 2002 (знаков: 2923 / 3464)
FIRST PLACE
Title: THE ENDURANCE RESERVES
Author: Alexander A. STRELTSOV
Country: Belarus
This study noted that middle and long distance athletes have always sought to push forward the boundaries of
human performance, represented by world records, and that this has become increasingly difficult over time as training
and competition have become more refined. It was noted that, historically, the training parameters which provided
improvement were increases in both the volume and density of training. Now we see an additional approach, training
regimes which emphasise both greater quality and intensity.
The limiting factor to running performance in this project was described primarily as being the ability of the blood’s
haemoglobin to have sufficient time to absorb inspired oxygen, and this takes 0.8 sec. It was proposed that for an efficient
oxygen saturation of haemoglobin, the respiratory cycle of inhalation plus exhalation will last from 1.4-1.6 sec. Faster
running paces raise the respiratory rate to a point where, while the volume of oxygen moving through the lungs is
increased, there is insufficient time for effective oxygen saturation of the haemoglobin. The study proposed a new
technique for respiration, with enhanced oxygen, which would permit better absorption of oxygen at higher running
speeds.
A small group of highly experienced and trained athletes were subject to repeated testing to evaluate the
effectiveness of the new respiratory technique. They ran on a treadmill at progressively increasing speeds of 3.0, 3.5, 4.0,
4.5, 5.0 and 5.0 m sec-1 using natural respiratory methods and then again five days later, after being taught the new
respiratory technique. The respiratory frequency, heart rate, blood lactate and the volume flow rate of respiration were all
measured. The new respiration showed a decrease in respiratory frequency of 30-35%, heart rate reduced by 10-15%,
lactate reduced by 25-50% and the volume flow rate reduced by 10-20%. This would lead to significant increases in
performance.
The dramatic changes created by the new respiration were caused by:
• an elongation of the inhalation time from 1.5 to 3.0 sec
• a concomitant rise in the amount of time that oxygen was ‘in contact’ with haemoglobin
• a better oxygen penetration into the blood due to an increase in the intralung air pressure
• more complete removal of CO2
• a smaller air volume going through the lungs
• the respiratory muscles work in a deliberate cyclic manner rather than as for natural respiration
• a cyclic respiratory regime requiring less energy expenditure for the functioning of the thorax
The project then examined the new respiratory technique against the biomechanics of running. Running speed is a
product of stride length and stride frequency. It was proposed that the optimal stride frequency for any running speed
equals 244 steps per minute. Increases in running speed should, therefore, derive from increases in the stride length.
One of the benefits of the new respiration technique is that it permits athletes to perform more repetitions of training
without the normal, or natural, build up of metabolites. The conclusion presented a concise model of training for the
development of middle and long distance athletes integrating all the topics previously covered.
This submission was selected by the EAA Science Award Jury as the 2002 winner since it presents a practical
model for the development of middle and long distance athletes and has important implications for a coach’s
understanding of energy metabolism.