I.2. Биоэнергетические возможности спортсменов

Спортивные результаты в циклических видах спорта, в частности в плавании, лимитируются множеством различных факторов. Среди ведущих факторов выделяют следующие:

а) Развитие скоростно-силовых качеств и особенности нервно-мышечной координации движений;

б) Биоэнергетические возможности;

в) Техника выполнения упражнений;

г) Тактика ведения спортивной борьбы;

д) Психическая подготовка спортсмена.

Наиболее важным фактором, лимитирующим работоспособность в циклических видах спорта, являются биоэнергетические возможности организма. Это, прежде всего, объясняется тем, что любая мышечная работа связана с расходом энергии (7, 27). Ее источником является богатое энергией соединение – АТФ. Запасы АТФ в мышцах незначительны и поэтому постоянно восстанавливаются в результате аэробных и анаэробных реакций.

Основываясь на результатах многочисленных физиологических и биохимических исследований, Н.И.Волков выделил группы упражнений по их преимущественной направленности на механизмы энергообеспечения:

а) нагрузки анаэробной направленности (I зона);

б) нагрузки смешанной аэробно-анаэробной направленности (II зона);

г) нагрузки анаэробной гликолитической направленности (III зона);

д) нагрузки анаэробной алактатной направленности (IV зона);

е) нагрузки, усиливающие анаболический обмен (V зона).

Похожие деления нагрузок по соотношению процессов аэробного и анаэробного обмена приводят в своих работах и другие авторы (6).

В процессе составления тренировочных программ тренеры используют знания деления упражнений по их интенсивности на зоны. В соответствии с данными зонами вся тренировочная работа в воде делится на следующие четыре режим (уровня):

1 режим: упражнения направлены на развитие базовой выносливости юного пловца. Они воздействуют на аэробные механизмы энергообеспичения. ЧСС130-150 уд./мин. Преимущественно используется плавание в умеренном темпе. Применяются дистанционный и повторно-дистанционный метод, например (1х1500; 2х800; 4х50м), прерывистое плавание, например ( 1500 или 2000м с остановками на 15-30 сек. через каждые 300-500м.); интервальный метод ( 20х50м. с интервалом 10-30 сек., 10х100м. с интервалом 15-60 сек.). Уменьшение интервалов отдыха приучает пловца к более строгим тренировочным режимам. Так же к данному режиму относится так называемое свободное (малоинтенсивное) плавание. Частота сердечных сокращений (ЧСС) во время плавания 120-130 уд./мин. Упражнения применяются для активного отдыха. Удельный вес плавания в данном режиме составляет 70-80% от общего объема упражнений в воде.

2 режим: этот режим направлен на развитие функциональных ( дыхание, кровообращение) основ специальной выносливости юного пловца (ЧСС 160-180 уд./мин.). Применяется дистанционное, повторно-дистанционное (3х600м с интервалом 1,5-3 мин. с увеличением интенсивности) и прерывистое плавание с умеренной и большой интенсивностью и интервальное плавание ( 15х50 м с интервалом 30 сек. с постепенным увеличением интенсивности). Плавание в этом режиме составляет 10-20% от общего объема.

3 Режим: работа в этом режиме направлена на развитие специальной выносливости, необходимой для преодоления дистанций 200 и 400 м. ЧСС 180 уд./мин. Применяется повторное плавание на отрезках 50-400м с около соревновательной скоростью: высокоинтенсивный вариант интервальной тренировки (12х50 с интервалом 30 сек.) каждый способ проплывается по 3 отрезка: ( первый- с умеренной интенсивностью; второй- с большей; третий- с около предельной); переменное плавание , прерывистое преодоление дистанций 200 и 400м с около соревновательной скоростью и остановками на 10-15 сек. через 50 или 100м. Эти упражнения занимают 3% от общего объема упражнений.

4 режим: упражнения выполняются с большой субмаксимальной интенсивностью на отрезке 15-100м ЧСС 180 уд./мин. Работа направлена на развитие скоростных возможностей: формирование спринтерской техники, повышение мощности рабочих движений, скоростной выносливости на дистанциях 50 и 100 м. Этим упражнениям отводится 5% от общего объема упражнений.

Из перечисленных выше четырех режимов I,II,III, направлены на развитие различных видов выносливости, а именно: общей (базовой) выносливости I режим; функциональных основ специальной выносливости или стаерской выносливости IIрежим; специальной выносливости на средние дистанции III режим; один из режимов IV отводится для развития скоростных возможностей и скоростной выносливости на дистанциях 50 и 100 м. Как видим, основная тренировочная работа пловца в воде направлена на развитие различных видов выносливости.

В зависимости от биохимической природы энергетических преобразований принято выделять аэробные и анаэробные функциональные свойства организма, оказывающие прямое влияние на проявление физической работоспособности.

В понятие анаэробных возможностей объединяется несколько важных функциональных свойств, обусловливающих способность человека совершать напряженную мышечную работу в усилиях неадекватного снабжения кислородом с привлечением анаэробных источников энергии - алактатного и гликолитического. К этим свойствам относят: мощность внутриклеточных анаэробных ферментативных систем, общие запасы энергетических веществ в мышцах, степень развития компенсаторных механизмов, уровень развития тканевых адаптаций (7). Аэробные возможности связывают со способностью поддерживать мышечную активность длительное время за счет усиления эффективных окислительных процессов в тканях. Аэробные возможности определяются следующими свойствами организма: общим запасом энергетических субстратов; активностью ферментативных систем, обеспечивающих использование кислорода в тканях; содержанием в мышцах миоглобина; кислородной емкостью крови; кровоснабжением работающих мышц, которое зависит от степени их васкуляризации и общего объема циркулирующей крови; эффективностью функций легочного дыхания. Каждый из перечисленных трех механизмов ресинтеза АТФ может быть охарактеризован с помощью критериев (23):

а) мощности, отражающих скорость освобождения энергии в метаболических процессах;

б) емкости, в которых отражаются размеры для использования субстратных фондов или общий объем метаболических изменений в организме;

в) эффективности, определяющих, в какой степени высвобождаемая в метаболических процессах энергия используется для выполнения работы.

В качестве показателя, характеризующего мощность протекания аэробных процессов в организме, принято использовать максимальное потребление кислорода.

Уровень развития аэробных способностей у спортсмена в 1,5-1,7 раза выше, чем у не занимающихся спортом. Многочисленные исследования, проведённые на пловцах высокой квалификации, позволили установить максимальное значение потребления кислорода, которое колеблется от 4,2 до 6,1 л/мин или 51,0 до 78,0 л/кг мин (7, 27).

Считается, что уровень аэробной мощности в известной степени детерминирован наследственно (3, 7, 27) Однако даже не продолжительные тренировочные программы с использованием нагрузок на выносливость, общей длительностью от 3 до 24 недель приводят к увеличению этого показателя у людей в возрасте 16 – 23 лет на 7-30% по сравнению с исходным уровнем (25). С ростом спортивной квалификации пловцов показатель аэробной мощности увеличивается. Ряд авторов считает, что способности организма к напряженной мышечной деятельности в большей степени отражаются в продолжительности удержания максимальных величин потребления кислорода. Время удержания максимальных величин потребления кислорода является показателем емкости аэробных процессов и объективно отражает состояние тренированности спортсменов, занимающихся в циклических видах спорта (23, 27). Его величина достигает у хорошо тренированных спортсменов 10-15 мнут (23).

В качестве критерия эффективности протекания аэробных процессов используется показатель анаэробного порога, мощности нагрузки, вплоть до которой возможно поддержание истинного устойчивого состояния без выраженного усиления анаэробных процессов. Наибольшие критерии эффективности аэробных процессов наблюдаются у спортсменов, тренирующихся на выносливость и достигают величин свыше 90% от МПК (9). Считается, что тренировка на уровне анаэробного порога приводит к улучшению работоспособности и в анаэробной, и в аэробной зонах.

Алактатная анаэробная производительность позволяет выполнять кратковременную работу высокой интенсивности за счет энергии распада макроэргических соединений. Самые высокие алактатной анаэробной мощности демонстрируют представители скоростно-силовых и игровых видов спорта (23, 27). В спортивном плавании этот источник энергии имеет наибольшее значение на самых коротких дистанциях, при стартовом разгоне и финишном ускорении. Анаэробная гликолитическая производительность зависит от ряда внутренних свойств органов и тканей образовывать энергию за счет ферментативного распада углеводов. Конечным продуктом анаэробного распада является молочная кислота, поэтому продолжительность выполнения напряженной работы зависит от степени развития тканевых адаптаций, позволяющих выполнять работу при резких нарушениях гомеостаза, а также от размеров буферных систем организма и компенсаторных механизмов. Молочная кислота, диффундирует из них в кровь и разносится по всему организму (27).

С ростом специальной тренированности спортсмена совершенствуется способность организма к накоплению молочной кислоты: 114 мг % - у не занимающихся спортом и 224 мг % - у мастеров спорта. Считается, что для достижения наивысших значений в зоне анаэробной работоспособности необходимо около 4 месяцев тренировок (6, 19).

Таким образом, критерии биоэнергитических возможностей являются одним из ведущих показателей для пловцов и в процессе тренировки претерпевают существенные изменения.