Фізична культура й спорт.

4.Дослідження фізичної працездатності спортсменів

Дудник Ю. І., Жержерунов А. О., Журавльов Ю.Г., Крюков Ю.М.

Запорізький національний технічний університет. Україна

працездатність спортсменів при максимальному споживанні кисню

У вітчизняній і закордонній літературі представлені матеріали численних досліджень, що аналізують плавання й біг, а також є спроби зіставити плавальні і бігові навантаження. Однак такі дослідження, по-перше, проводилися зі спортсменами, що спеціалізуються в одній вправі; по-друге, деякі результати були сумнівні, тому що випробувані не мали досить міцної навички в одній із вправ і систематично не тренувалися в плаванні й бігу одночасно.

Плавання і біг є масовим і загальнодоступними видами спорту. Будучи досить ефективними, по своєму впливі на організм, вони широко застосовуються в тренуваннях спортсменів будь-якої спеціалізації. Тому тренери повинні знати відповідні реакції організму на навантаження, викликувану цими видами спорту.

Ціль експерименту - вивчити працездатність спортсменів при подібних за структурою й часом максимальних напругах при плаванні і бігу з використанням спеціальних тестів, що дозволяють досягти максимуму споживання кисню (МСК).

Експеримент проводився в процесі учбово-тренувальних занять й охоплював середину й кінець підготовчого періоду. Випробування проводилися в першій половині дня до тренувальних занять. Застосовувані для одержання МСК тести випробувані на вірогідність, а також трохи модифіковані для того, щоб по можливості зрівняти час і характер роботи при плаванні й бігу. Бігова частина здійснюється в програмі комплексних досліджень. Для досягнення МСК і реєстрації деяких супутніх йому функцій був застосований біг на третбані з кутом підйому, рівним 2^о. Початкова швидкість перегони (3,5 м/сек) зростала на 0,5 м/сек через кожні 2 хв. Біг триває до повного стомлення. При цьому здійснювалася безперервна реєстрація частоти серцевих скорочень (ЧСС), частоти подиху (ЧП) і вироблявся забір видихуваного повітря.

Плавальна програма проводилася в басейні. Температура води в басейні коливалася від +27^о до +28^о с. для досягнення МСК у плаванні застосований метод імітації плавальних рухів у воді, для чого спортсменові надівався пояс, що кріпився еластичним гумовим бинтом до бортика басейну. Анітрошки не заважаючи рухам рук і ніг випробуваного, гумовий бінт дозволяє робити плавальні рухи, при цьому спортсмен практично залишається на місці, причому потужність роботи й стомлюваність плавця легко контролюються довжиною розтягання гуми. Тест включав роботу тривалістю 6 хв. Перші 2 хв. пропонувалося плисти в 1/2 сили, друге 2 хв. - в 3/4 сили й останні 2 хв. - на повну силу.

Подих, при виконанні фізичних навантажень, - це єдиний процес, здійснюваний цілісним організмом і складається із трьох нерозривних ланок: а) зовнішнього подиху, тобто газообміну між зовнішнім середовищем і кров'ю легеневих капілярів; б) переносів газів, здійснюваного системами кровообігу; в) внутрішнього (тихорєцького) подиху, тобто газообміну між кров'ю й кліткою, у процесі якого клітки споживають кисень і виділяють вуглекислоту. Основу тихорєцького подиху становлять складні окислювально-відновні реакції, що супроводжуються звільненням енергії, що необхідна для життєдіяльності організму.

Працездатність спортсмена визначається в основному тим, яку кількість кисню (О₂) забрано із зовнішнього повітря в кров легеневих капілярів і доставлено в тканини й клітки. Системи подиху тісно пов'язані між собою й мають взаємну компенсацію. Так, при серцевій недостатності наступає задишка, при недоліку О₂ в атмосферному повітрі (наприклад, у горах) збільшується кількість еритроцитів - переносників кисню, при захворюваннях легенів наступає тахікардія.

Зовнішній подих забезпечує обмін газів між альвеолярним повітрям і кров'ю легеневих капілярів, тобто насичення венозної крові киснем і звільнення її від надлишку вуглекислоти, що свідчить про взаємозв'язок функції зовнішнього подиху розділяють на три основних процеси - вентиляцію, дифузію, і перфузію (кровотік у капілярах легенів).

Легенева вентиляція підвищується паралельно збільшенню споживання кисню, причому при максимальних навантаженнях у тренованих осіб вона може зростати в порівнянні зі станом спокою. Таке збільшення вентиляції забезпечується зростанням частоти й обсягу подиху, причому частота може збільшитися до 60-70 подихів у хвилину, а дихальний обсяг - з 15 до 50% життєвої ємності легенів.

У виникненні гіпервентиляції при фізичних навантаженнях важливу роль грає роздратування дихального центра в результаті високої концентрації вуглекислого газу й водневих іонів при високому рівні молочної кислоти в крові.

Гіпервентиляція, викликувана фізичними навантаженнями, завжди нижче максимальної вентиляції, і збільшення дифузійної здатності кисню в легенях під час роботи також не є граничним. Тому, якщо відсутня легенева патологія, подих не обмежує м'язову роботу.

Показник - споживання кисню - відбиває функціональний стан кардіореспіраторної системи. Існує зв'язок між факторами циркуляції й подиху, що впливають на обсяг споживаного кисню.

Під час фізичних навантажень споживання кисню значно збільшується. Це висуває підвищені вимоги до функції серцево-судинної й дихальної систем. Тому кардіореспіраторна система при м'язовій роботі піддається змінам, які залежать від інтенсивності фізичних навантажень.

При зборі видихуваного повітря застосовувалася багато клапанна маска, у достатньому ступені забезпечує доступ необхідної кількості повітря. Обсяг видихуваного повітря обмірюваний сухими газовими годинниками. Газоаналіз здійснений портативної газоаналізуючою апаратурою. Результати досліджень представлені в таблиці. Як установлено досвідами, МСК наступало, як правило, після 5-й хвилини роботи. При порівнянні не вдалося встановити достовірних відмінностей у величинах МСК, отриманих при плаванні й бігу. В абсолютних величинах МСК у випробуваних становить від 3,70 до 5,60 л/хв., а стосовно ваги тіла - 48,6 - 67,6 мл/хв/кг.

Не дивлячись на те, що й при плаванні й при бігу були отримані однозначні величини МСК, відзначається розходження в рівні активності інших вегетативних функцій. Так, легенева вентиляція при плаванні трохи нижче, ніж при бігу. Причина цього криється в тому, що плавцю при вдиху доводиться переборювати тиск водного середовища, а крім того, ритм його подихів строго погоджений із гребковими рухами рук і, природно, обмежений у порівнянні з подихом на повітрі. Величини відсотка споживання кисню (% ПК), кисневого пульсу (КП) і дихального обсягу (ДО) при плаванні й бігу не мають статистично достовірних відмінностей, хоча при плаванні вони трохи вище. Вірогідно відмінні результати отримані при зіставленні ЧСС при бігу й плаванні у вихідному, робочому й відбудовному періоді. Збільшення ЧСС під час роботи відбувається безупинно, але не рівномірно, а із загасанням темпів приросту до кінця. Найбільші величини ЧСС досягаються в бігу до кінця 6-й хвилини. До моменту досягнення МСК ЧСС трохи нижче максимальної. На 5-й хвилині відновлення частота серцебиттів повертається до вихідного. Характер змін частоти пульсу при плаванні і бігу однаковий. Ця обставина дозволяє припускати й подібну схему енергоутворення в обох випадках. Однак реакція серця при плаванні була менш вираженої, чим при бігу. При спробі пояснити відзначені розходження можна припустити, що плавцями в басейні при виконанні роботи максимальної інтенсивності не досягається тієї потужності, що можлива в бігу. До того ж додаткові зусилля на підтримку ваги тіла при бігу компенсуються у воді її властивостями, що виштовхують.

Деякі дослідження дають підставу припускати, що більше рідкий пульс при плаванні, коли тіло перебуває в горизонтальному положенні, можливо, викликаний полегшеним кровообігом, що приводить до підвищеної сили серцевих скорочень і більше рідкому пульсу.

Спортивна працездатність у воді може бути розглянута також з позиції терморегулювання. Температура води в басейні є більше сприятливим середовищем для розсіювання тепла, що утвориться при інтенсивній м'язовій роботі. Можна припустити, що при цих умовах менша частина діяльності серця забезпечує кровоток у поверхні тіла для того, щоб розсіювати теплоту, а звільнена через це частина обсягу крові використається для транспорту кисню до працюючої мускулатури.

Таким чином, проведені дослідження дозволяють зробити наступні висновки: зростаюча інтенсивність м'язової діяльності приводить до максимально можливого для організму споживанню кисню; при функціональній граничній напрузі організму максимальне споживання кисню досягається незалежно від характеру діяльності (плавання, біг та ін.); рівні величини МСК при плаванні й бігу забезпечуються різною напругою функціональних систем організму; плавання, порівняно з бігом, пред'являє менші вимоги до серцевої продуктивності; отримані дані, що характеризують граничні м'язові напруги при плаванні і бігу, можуть бути основою при плануванні тренувального процесу.