Задачи исследования Методы исследования Анализ научной и методич

Содержание

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ … 5

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА… 9

1.1. Функциональное состояние организма человека… 9

1.2. Энергетические критерии работоспособности спортсмена… 13

1.2.1.Максимальная аэробная производительность

организма спортсмена… 15

1.2.2.Анаэробный порог- важный критерий

функционального состояния спортсмена… 18

1.2.3.Максимальная анаэробная производительность

организма спортсмена… 21

1.3. Факторы, определяющие функциональное состояние футболистов высокой квалификации…26

1.4. Теоретические предпосылки оценки и моделирования функционального состояния спортсменов… 30

1.5. Заключение…31

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ…34

2.1. Задачи исследования…34

2.2. Методы исследования…34

2.2.1. Анализ научной и методической литературы по теме исследования…35

2.2.2. Медико-биологические методы…35

2.2.3. Методы математической статистики…45

2.3. Организация исследования… 46

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ ФУТБОЛИСТОВ РАЗЛИЧНОГО ИГРОВОГО АМПЛУА… 48

3.1. Уровень аэробной работоспособности футболистов различного игрового амплуа… 48

3.2. Уровень анаэробной работоспособности и скоростно-силового потенциала мышц футболистов различного игрового амплуа…51

3.3. Антропометрические показатели футболистов различного игрового амплуа…53

3.4. Исследование взаимосвязи эргометрических и физиологических показателей, обеспечивающих достижение высокой работоспособности футболистов ..55

3.5. Заключение…58

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ФУТБОЛИСТОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ…60

4.1. Факторный анализ структуры функционального состояния…61

4.2. Оценка показателей, характеризующих степень развития факторов в структуре функционального состояния футболистов высокой квалификации…63

4.3. Формализованная оценка структуры функционального состояния футболистов высокой квалификации… 67

4.4. Заключение…79

ГЛАВА 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ… 80

ВЫВОДЫ…91

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ…94

ЛИТЕРАТУРА…98

11 ПРИЛОЖЕНИЕ…

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Объективная оценка и интерпретация критериев функционального состояния организма спортсмена представляют собой одно из необходимых условий научного подхода к управлению тренировочным процессом (26; 35; 68; 73; 74; 75; 76; 79; 80; 94; 96; 110; 150 и др.).

В течение второй половины прошлого века в практике врачебно-педагогического контроля за спортсменами было апробировано большое множество медико-биологических параметров от простейших диагностических проб, базирующихся на измерении пульса и артериального давления, до определения гормонального и иммунологического статуса спортсмена.

Однако известно, что диагностические возможности любого показателя, независимо от того, какую систему он представляет и насколько трудоемок метод его измерения, определяются принципами системного анализа и оценки сдвигов в процессе адаптации к нагрузке, выявлением вклада каждой функции в формирование интегрального комплекса, соответствующего особенностям возникшего функционального состояния (59).

Современные тенденции развития футбола связаны с интенсификацией игры, жесткой атлетической борьбой по всему полю, повышением уровня работоспособности и универсализации игроков, увеличением устойчивости к утомлению и уменьшением его влияния на эффективность выполнения технико-тактических приемов (82; 92; 108; 115; 120; 145; 152).

Сущность физиологических резервов организма спортсмена, реализуемых в процессе игры в футбол, пока еще не совсем ясна.

В настоящее время критерии оценки и интерпретации функционального состояния организма футболистов высокого класса разработаны недостаточно, что затрудняет отбор наиболее подготовленных игроков и поиск рациональных форм организации тренировочных нагрузок.

В связи с этим выбранное направление исследования представляется весьма актуальным.

Цель исследования. Разработка и нормирование критериев формализованной оценки функционального состояния

высококвалифицированных футболистов.

Объект исследования. Факторы, определяющие функциональное состояние и работоспособность высококвалифицированных футболистов.

Предмет исследования. Методика интегральной оценки функционального состояния футболистов высокой квалификации.

Гипотеза исследования. Предполагалось, что выявление факторной структуры и разработка интегральной оценки функционального состояния футболистов высокой квалификации позволит оптимизировать методику диагностики уровня тренированности спортсменов.

Научная новизна исследования.

Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден алгоритм определения интегральной оценки функционального состояния высококвалифицированных футболистов на современном этапе развития спорта высших достижений.

Выявлены функциональные составляющие физической работоспособности футболистов высокой квалификации, что позволило оптимизировать структуру и оценку их функционального состояния.

Разработана шкала оценки комплекса показателей, составляющих наиболее значимые факторы, определяющие достижение высокого уровня работоспособности. Это впервые позволило разработать модель структуры функционального состояния высококвалифицированных футболистов с учетом значимости выделенных факторов.

Теоретическая значимость исследования определяется разработкой методических основ формализованной оценки функционального состояния спортсменов высокой квалификации, что является важным компонентом системы управления тренировочным процессом.

Практическая значимость исследования заключается в

объективизации диагностики функционального состояния высококвалифицированных футболистов в процессе врачебно-педагогического контроля. Полученные данные могут быть использованы для комплектования футбольных команд Премьер-лиги чемпионата России, прогнозирования уровня работоспособности и оценки перспективности игроков. Предложенная методика может быть реализована при разработке интегральных оценок структуры функционального состояния и модели тренированности высококвалифицированных спортсменов,

специализирующихся в различных видах спорта.

Основные положения, выносимые на защиту:

— структура функционального состояния футболистов высокой квалификации определяется следующими факторами: эффективностью метаболических процессов образования энергии, мощностью аэробного механизма энергообеспечения, скоростно-силовым потенциалом мышц, максимальной анаэробной работоспособностью и эффективностью процессов восстановления;

— разработанная 10-балльная шкала является объективным способом оценки физиологических показателей, входящих в структуру значимых факторов, характеризующих функциональное состояние спортсменов;

— методика диагностики интегральной оценки структуры функционального состояния высококвалифицированных футболистов включает следующий алгоритм: сбор информации о физиологических и эргометрических параметрах, расчет формализованной балльной оценки, расчет параметров структуры функционального состояния по отдельным факторам, а также расчет результирующей оценки функционального состояния.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация общим объемом 116 страниц машинописного текста состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 154 источника, из которых 42 зарубежных, и

приложения. Работа содержит 13 таблиц и 6 рисунков. В приложении приведены 2 акта внедрения результатов исследования в практику.

Первая глава посвящена аналитическому обзору научно-методической литературы. Вторая глава содержит описание задач, методов и организации исследования. В третьей и четвертой главах представлены результаты собственных исследований, в пятой — их обсуждение. Выводы, практические рекомендации и приложение завершают диссертацию.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Функциональное состояние организма человека

Функциональное состояние — интегральный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма, которые прямо или косвенно определяют деятельность человека (98).

Функциональное состояние есть системный ответ организма, обеспечивающий его адекватность требованиям деятельности. Главным содержанием функционального состояния является характер интеграции функций и регулирующих механизмов (87).

Понимание функционального состояния как системного ответа организма дает широкий простор для использования этого термина, что, несомненно, требует уточнения его содержания.

Любое функциональное состояние является продуктом включения организма в конкретную деятельность, в ходе которой оно активно преобразуется, обусловливая успешность реализации (56).

Описывая функциональное состояние как целостную реакцию организма, в качестве основных элементов структуры или звеньев системы выделяют функции и системы различных уровней: физиологического, психологического и поведенческого.

На физиологическом уровне особое место занимают структуры, обеспечивающие двигательный и вегетативный компоненты состояния.

Для того чтобы от множества доступных регистрации проявлений функционального состояния перейти к его описанию в виде системной реакции, что дает основание для правильной постановки диагноза, прогноза развития и выбора корректировочных мер, необходимы:

конкретизация цели формирования данной системной реакции; выделение элементарных структур (звеньев системы), обеспечивающих достижение цели и достаточно полно представляющих целостную совокупность с учетом факторов внешней и внутренней среды, воздействующих на организм;

выявление совокупности отношений (взаимосвязи) между выделенными звеньями системы, определяющих появление тех новых свойств, которыми она обладает.

Присущая функциональному состоянию динамичность предполагает поиск информативных критериев, характеризующих его проявление. При решении вопроса об изменении функционального состояния и его классификации главной является информация об основных тенденциях в характере изменения выбранных для оценки показателей, а не их абсолютные значения. Особенно важны данные о текущих изменениях одних показателей относительно других и согласованности сдвигов (27; 37; 66). Опираясь только на количественные значения параметров без содержательной интерпретации каждого показателя в соответствии с его значимостью для выполняемой деятельности, можно прийти к ложным выводам, поскольку практически всегда присутствуют данные о разнонаправленности сдвигов и неоднозначности наблюдаемых изменений. Получаемые данные часто отражают мозаичный характер сдвигов в протекании разных функций, внутренняя взаимообусловленность которых может быть установлена на основании специального анализа, содержание которого определяется возможностями системного подхода, что позволяет выявить вклад каждой функции в формирование интегрального комплекса, соответствующего особенностям возникшего функционального состояния (110).

В течение второй половины прошлого века в практике врачебно-педагогического контроля за спортсменами было апробировано огромное количество самых разнообразных медико-биологических параметров. Однако, проделав долгий путь от простейших диагностических проб, базирующихся на измерении пульса и артериального давления, до определения гормонального и иммунологического статуса, исследователи все еще продолжают уповать на появление новых информативных критериев функционального состояния организма. Между тем известно, что диагностические возможности каждого из показателей, независимо от того, какую систему он представляет и насколько трудоемок метод его измерения,

11 определяются, прежде всего, принципами оценки.

В то же время традиционный на сегодняшний день анализ большинства использующихся в практике спортивной медицины показателей, как правило, ограничен их средними применительно к обследуемому контингенту значениями, особенностями срочной, отставленной или кумулятивной динамики и, реже, характером взаимоотношений с другими более или менее сопряженными величинами (59).

Объективные оценка и интерпретация критериев функционального состояния организма спортсмена представляют собой одно из непременных условий научного подхода к управлению тренировочным процессом (75 и

ДР-)-

Специфика формируемого функционального состояния зависит от

множества причин, в том числе от трудно поддающихся контролю внутренних факторов, из-за чего функциональное состояние человека, возникающее в конкретной ситуации, всегда уникально. Существует правило оценки функционального состояния на основании индивидуального сравнения данных каждого испытуемого и фоновых оценок его состояния. Вместе с тем среди многообразных частных случаев специалисты выделяют некоторые общие классы состояний, сходных по определенным классификационным признакам (например, по влиянию на показатели деятельности, по механизмам формирования системной реакции, по некоторым внешним или внутренним проявлениям и т.д.). По-видимому, для практики спортивной медицины и физиологии наибольший интерес представляют классификации, основанные на соотношении системной реакции организма со специфическими особенностями спортивной деятельности, обусловливающими ее эффективность.

При формировании ответной системной реакции выделяют два основных класса — состояние адекватной мобилизации и состояние динамического рассогласования. Основным различием при этом служат критерии соответствия конкретного функционального состояния тем требованиям, которые предъявляются к нему деятельностью.

Соответствие адекватной мобилизации характеризуется оптимальным соответствием структуры системного ответа комплексу воздействующих факторов. Под оптимальностью при этом понимается, с одной стороны, такая организация системной реакции, при которой обеспечиваются требуемые выходные параметры деятельности при ее минимальной внутренней стоимости, с другой стороны, она предполагает наличие и готовность к действию резервных механизмов, позволяющих адекватно реагировать на дополнительную нагрузку.

Состояние динамического рассогласования характеризуется отсутствием адекватности ответной реакции задачам и условиям деятельности (98).

Состояния работоспособности характеризуют степень реализации потенциальных возможностей выполнения деятельности человеком и объемом физиологических резервов. Этот класс представлен достаточно четко определенным континуумом состояний часто обозначаемых как фазы работоспособности. К ним относятся: состояние мобилизации (предстартовое состояние), первичная реакция (врабатывание), гиперкомпенсация, компенсация, субкомпенсация, декомпенсация и срыв. Сюда же часто относят состояние послерабочей релаксации и активного восстановления (67).

По критерию адекватности требованиям деятельности состояния субкомпенсации, декомпенсации, срыва, после рабочей релаксации относятся к категории состояний динамического рассогласования.

Экстремальные состояния любого вида характеризуются, прежде всего, наличием динамического рассогласования. По сути, именно эти состояния и лежат в основе данного класса состояний. По своей природе экстремальные состояния призваны обеспечивать ответные реакции организма при действии факторов, выходящих за границы нормы. Обеспечение такой работы всегда связано с перестройкой систем гомеостатического регулирования и привлечением новых средств для достижения цели (103).

Реактивные состояния объединяют неоднородную группу состояний, наступающих после прекращения деятельности. Одни из этих состояний

характеризуются наличием застойной рабочей доминанты, другие — полным распадом системы обеспечения деятельности, своеобразным ретроактивным торможением, третьи определяются как плата за деятельность в виде истощения не только регуляционных, но и энергетических резервов (68).

Пограничные состояния характеризуются возможностью возникновения патологии. Причинами пограничных состояний нередко служат: длительное напряжение организма под воздействием тяжелых физических нагрузок без компенсации их достаточными периодами отдыха, частые переадаптации в работе различных физиологических систем, длительное и выраженное переживание эмоциональной напряженности без положительной разрядки и многое другое.

Патологические состояния в физиологии труда и спорта встречаются при анализе профессиональных заболеваний, однако распознаванием и лечением их занимаются специалисты-медики соответствующего профиля.

Современный спорт представляет собой естественную модель деятельности человека, при которой уровень функционирования систем организма находится в зоне предельных напряжений.

Именно поэтому изучение функционального состояния организма спортсменов высокого класса в процессе тренировочной и соревновательной деятельности, а также при моделировании различных двигательных режимов предоставляет уникальную возможность для понимания механизмов адаптации и раскрытия резервов функциональных систем организма (28; 103).

1.2. Энергетические критерии работоспособности спортсмена

В таблице 1 представлены оценки пропорций аэробного и анаэробного механизмов энергообеспечения, задействованных в процессе спортивной деятельности, различной продолжительности и максимальными энергетическими потребностями.

Аэробный и анаэробный вклады в энергообеспечение работы различной длительности (Astrand P.O., Rodahl К., 1986)

Время работы с максимальным усилием Анаэробный алактатный Анаэробный лактатный Аэробный

Примечание: Данные выражены в процентном соотношении.

В настоящее время известно, что работоспособность при нагрузке продолжительностью от 5 до 10 с зависит, главным образом, от АТФ и КФ, при продолжительности от 40 до 60 с — от лактацидного механизма энергообеспечения. Нагрузка продолжительностью 2 мин требует приблизительно одинакового количества анаэробной и аэробной энергопродукции, а если она длится свыше 2 мин, то постепенно все больше зависит от аэробных процессов.

Вместе с тем необходимо отметить, что в таблице описана непрерывная активность, и представленные данные не имеют прямого переноса на игровые виды спорта, в том числе и футбол. Продолжительность игровой

деятельности футболиста достигает 2-х часов и более, при этом работа включает серии 5 — 20-секундных взрывных ускорений с высокой интенсивностью выделения энергии, которые чередуются с периодами восстановления с пониженной интенсивностью.

Данные таблицы 1 отражают лишь общее соотношение энергетических источников, обеспечивающих работу, и не дают представления о степени максимальной интенсивности, достигаемой по каждому из источников энергии.

В настоящее время известно, что интенсивное соревнование требует максимальных усилий от всех систем, делающих вклад в обеспечение специальной работоспособности. Только продолжительность соревновательной деятельности заставляет одну систему казаться более необходимой, чем другие, когда в действительности необходимо, чтобы тренировка каждой системы обеспечивала максимальный выход энергии.

1.2.1. Максимальная аэробная производительность организма спортсмена

Аэробная производительность и тесно связанная с ней общая выносливость с точки зрения энергетики работы лимитируются мощностью и эффективностью окислительных процессов, а также мощностью и устойчивостью функциональных систем, обеспечивающих доставку кислорода и субстратов окисления (75).

Максимальная аэробная мощность количественно эквивалентна максимальному количеству кислорода, которое индивидуум способен потреблять за единицу времени в течение активности большой группы мышц с постепенно возрастающей интенсивностью, продолжающейся до изнеможения.

Интенсивность, с которой аэробный метаболизм способен обеспечить рабочую мощность, зависит от двух факторов: химической способности тканей использовать кислород для расщепления субстратов окисления и суммарных способностей легочного, сердечного, кровяного, сосудистого и

клеточного механизмов транспорта кислорода (150). Хотя теоретически возможно выделение каждого из этих факторов в лабораторных условиях, чтобы определить, который из них ограничивает работоспособность при измерениях аэробной мощности, обычно рассматривают транспорт и потребление в качестве одной единицы. Это измерение состоит из определения общего количества кислорода, поступающего из воздуха легких для обеспечения аэробного метаболизма.

Остается неизвестным, до какой степени высокие значения максимальной аэробной мощности могут объясняться тренировкой или генетическим даром. Однако неоднократно показано, что благодаря тренировке здоровые, молодые, относительно нетренированные взрослые люди способны повысить значение максимальной аэробной мощности на 15 -20 % и выше в зависимости от исходного уровня (124; 129; 131; 141; 143; 147), Более того, было показано, что такое повышение обусловлено изменениями как в центральном (сердечно-легочный транспорт), так и в периферическом (васкуляризация и химия тканей) компонентах аэробной системы (144; 148).

В условиях спортивной деятельности результат в соревновании связан как с удельной величиной максимального потребления кислорода на килограмм массы тела, так и со способностью длительно поддерживать высокие величины потребления кислорода. Это свойство организма характеризует его аэробную емкость и может быть определено как функциональная устойчивость, которая определяется способностью ведущих для обеспечения работоспособности систем поддерживать адекватные нагрузке уровень и структуру реакций и избегать нарушения постоянства «жестких» констант внутренней среды организма (49; 65; 75 и др.).

Имеются данные, что лучшие стайеры 30-х годов не уступали рекордсменам сегодняшнего дня в показателях МПК, достигая величин 80 -85 мл на кг веса (127; 142). Несомненно, одной из причин улучшения результатов за последнее время является повышение использования функциональных возможностей, в том числе и функциональной

устойчивости механизма снабжения организма кислородом.

Рядом исследователей установлено, что у спортсменов при нагрузках одинаковой мощности уровень МПК может быть различным и зависит от того, насколько эффективны и экономичны функции внешнего дыхания и кровообращения, обеспечивающие доставку кислорода тканям, а также от того, насколько велика способность тканей утилизировать доставленный кислород (8; 46; 54; 58).

Изучение адаптивных изменений кардио-респираторной системы позволяет утверждать, что аэробная способность ограничена параметрами центральной циркуляции (125). Наиболее значимыми факторами максимальной аэробной мощности являются ударный объем и содержание кислорода в артериальной крови, а ограничения находятся в основном на биохимическом уровне структурной организации (140).

Системный анализ процессов кислородного обеспечения организма показал, что кислородная емкость мышц не является фактором ограничения скорости потребления О2 (146). При выполнении супрамаксимальных нагрузок основным лимитирующим звеном скорости потребления кислорода является эффективность тканевой утилизации (62).

Тренировка, направленная на развитие выносливости, в большей степени воздействует на медленные мышечные волокна, и, как следствие, они увеличиваются (122), не изменяя при этом соотношение между медленными и быстрыми мышечными волокнами.

В результате тренировочных нагрузок аэробной направленности быстрые мышечные волокна типа Б могут приобретать свойства быстрых мышечных волокон типа А, расширяя свои окислительные возможности.

Тренировка, направленная на развитие выносливости, увеличивает количество капилляров вокруг каждого мышечного волокна, при этом повышается содержание миоглобина на 75 — 80%, увеличивается количество и размеры митохондрий, повышается активность окислительных ферментов.

Таким образом, изменения, происходящие в мышце, в сочетании с адаптивными способностями кислородтранспортной системы усиливают

Материалы предоставлены интернет — проектом www.diplomrus.ru®

Авторское выполнение научных работ любой сложности – грамотно и в срок