Характеристика эффективности системы энергообеспечения физической активности у гребцов на байдарках и каноэ

МИНИСТЕРСТВО образования РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«полесский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Факультет организации здорового образа жизни

 

 

Кафедра физической культуры и спорта

 

Допущена к защите

Заведующий кафедрой

 

 

 

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

 

на тему: «Характеристика эффективности системы энергообеспечения физической активности у гребцов на байдарках и каноэ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент-дипломник

ФОЗОЖ,  4 курс,   С.Апанович

 

Руководитель:

канд.пед.наук,

доцент 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПИНСК 2015

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ………………………………………5

ГЛАВА 1. анализ научно-методической литературы……….7

1.1 Нагрузка в спортивной тренировке……………………………………...7

1.2 Параметры тренировочных нагрузок в гребле на байдарках и каноэ..13

1.3 Биоэнергетика мышечной деятельности……………………………….17

1.3.1 Аэробный путь ресинтеза АТФ………………………………………18

1.3.2 Анаэробные пути ресинтеза АТФ…………………………………….20

1.4 Особенности функционального  состояния гребцов на байдарках  и каноэ……………………………………………………………………..23

ГЛАВА 2. Задачи, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ…27

2.1 Задачи исследования…………………………………………………….27

2.2 Методы исследования…………………………………………………...27

2.3 Организация исследования……………………………………………...29

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ исследования……………………………………………………………......30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………...37

Практические рекомендации………………………………………..41

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………..43

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В современном спорте высокий спортивный результат обусловливается многими факторами, влияющими на подготовку спортсмена на различных этапах его физического совершенствования [33, 41].

Спортивная тренировка – процесс педагогический, воздействующий на личность спортсмена, на его психологическое и физическое состояние. Отправным положением в деятельности тренера являются общие принципы педагогики, принципы теории и методики физического воспитания, а также специальные принципы спортивной тренировки. Опора на фундаментальное положение общей и спортивной педагогики позволяет упорядочить педагогическое содержание и воспитательную направленность спортивной тренировки.

Наличие, единство и качество функционирования этих компонентов позволяет наиболее целесообразно построить занятия физическими упражнениями, эффективно управлять педагогическим процессом и его результатами [1, 47].

В процессе построения спортивной подготовки целостность тренировочного процесса обеспечивается на основе определенной структуры, которая представляет собой относительно устойчивый порядок объединения компонентов (подсистем, сторон и отдельных звеньев), их закономерное отношение друг с другом и общую последовательность [7, 46].

Повышение результатов спортсменов в сезонных видах спорта, к которым относится и гребля на байдарках и каноэ, во многом определяется правильным выбором методики построения спортивной тренировки. В свою очередь, рациональное построение спортивной тренировки в значительной степени зависит от выбора количественных показателей объема, интенсивности и направленности тренирующих воздействий [15, 16].

Увеличение длительности соревновательного периода и вынужденное сокращение продолжительности подготовительного предъявляют повышенные требования к качеству тренировочных нагрузок в этих периодах. Климатические условия Республики Беларусь не позволяют повышать объемы специализированных нагрузок в подготовительном периоде, и этот недостаток приходится компенсировать достижением более высокого уровня общей работоспособности [30, 34].

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

 

Актуальность темы дипломной работы.

Бурно развивающийся спорт, неуклонно возрастающая конкуренция на мировой спортивной арене, при повышающемся уровне спортивных достижений выдвигает все новые и новые проблемы перед общей и специальной спортивной подготовкой [39, 40].

Высокий уровень современных спортивных результатов требует от спортсмена не только высокого уровня, физической подготовленности, но и совершенного владения рациональной техникой движений, а также способности в нестандартных ситуациях действовать творчески, самостоятельно. Поэтому одной из актуальных проблем спортивной подготовки в гребле на байдарках и каноэ является проблема эффективности системы энергообеспечения физической активности [8, 38].

Успех в соревновательной деятельности гребцов на байдарках требует значительного анаэробного вклада в дополнение к большой мышечной силе и аэробной мощности организма [6, 49]. То есть, анаэробные процессы образования энергии являются одним из значимых факторов определяющих уровень спортивных результатов байдарочников [42]. В тренировочном процессе анаэробные возможности обычно оценивают по приросту концентрации лактата в крови [3], а скорость восстановления по концентрации этого метаболита на третьей и восьмой минутах после нагрузки [4]. В лучшем случае такие исследования позволяют получить  качественную характеристику вклада гликолиза в энергообеспечение упражнений.  В связи со сказанным, изучение  количественных аспектов  этой проблемы, безусловно, актуально.

Поэтому актуальным становится изучение количественных аспектов эффективности системы энергообеспечения физической активности.

Цель исследования: на основе использования современных подходов и методов оценки структуры аэробных возможностей организма определить особенности функциональных возможностей высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в гребле на байдарках.

Гипотеза исследования. Предполагалось, что обеспечение адекватности тренировочных воздействий требованиям соревновательной деятельности становится реальным при наличии объективной информации о свойствах, функциональных возможностях систем организма конкретного спортсмена.

Предмет исследования – тренировочный процесс спортсменов и спортсменок в гребле на байдарках с использованием гребного эргометра Dansprint.

Объект исследования – эргоспирометрические параметры спортсменов и спортсменок, занимающихся греблей на байдарках.

Практическая значимость:

Выводы, полученные в результате исследования, могут использоваться в учебно-тренировочном процессе высококвалифицированных спортсменов в гребле на байдарках и каноэ.

Структура и объем дипломной работы:

Дипломная работа состоит из введения, общей характеристики работы, трех глав, заключения и списка использованных источников. Работа изложена на 47 страницах, содержит 9 таблиц и 2 рисунка. Список использованных источников включает 50 наименований.

 

 

ГЛАВА 1. анализ научно-методической литературы

 

1.1 Нагрузка в спортивной тренировке

 

Понятие «нагрузка» является одним из основных для характеристики средств и методов спортивной тренировки. Выполнение любого физического упражнения связано с переводом организма на более высокий уровень функциональной активности, чем в состоянии покоя, «загружает» органы и системы, является «надбавкой» [25]. Вызывая расходование резервных возможностей организма и утомление, нагрузка тем самым стимулирует рост работоспособности: в восстановительном периоде работоспособность спортсмена не только восстанавливается, но и сверхвосстанавливается. Важно при этом ограничить величину нагрузки уровнем, предохраняющим организм от перетренированности.

Нагрузка – это дополнительная по сравнению с покоем степень функциональной активности организма, привносимая выполнением упражнения (или упражнений), а также степень переносимых при этом трудностей [36].

В основе физиологической классификации физических упражнений представленной на рисунке 1.1 лежат изменения, которые происходят в организме в результате мышечной деятельности, при этом учитываются мощность выполняемой работы, ее длительность, характер усилий и другие факторы [18].

Циклические упражнения разделяются на группы максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности.

 

Рисунок 1.1 – Классификация физических упражнений по режиму мышечной деятельности, структуре движений, мощности и длительности выполняемой работы

 

Таким образом, нагрузки, выполняемые спортсменом во время тренировки и соревнований, выполняют роль раздражителя, возбуждающего приспособительные изменения в организме.

Выделяют «внешнюю» и «внутреннюю» стороны тренировочных и соревновательных нагрузок.

Внешняя сторона нагрузок. Ее показателями являются величины, характеризующие совершаемую работу в ее внешне выраженных размерах (продолжительность, число повторений тренировочных упражнений, скорость и темп движений, величина перемещаемого веса и др.).

Внутренняя сторона нагрузок. Ее показателями являются величины функциональных и связанных с ними сдвигов в организме, вызываемых выполняемой работой (увеличение ЧСС, объема легочной вентиляции и потребления кислорода, ударного и минутного объемов крови и др.).

Внешними показателями пользуются при планировании и учете тренировочной работы, с ними сопоставляются и ответные реакции организма на заданную работу. Показатели же функциональных сдвигов в организме помогают определить целесообразную меру тренировочных нагрузок, углубленно оценить их соответствие (либо несоответствие) функциональным возможностям организма и влияние на развитие тренированности. Показатели внешней и внутренней сторон нагрузок не исключают друг друга, они тесно взаимосвязаны и используются в единстве: увеличение «внешней» стороны нагрузки приводит к увеличению сдвигов в функциональном состоянии различных систем и органов, к развитию и углублению процессов утомления. Однако при одних и тех же внешних характеристиках «внутренняя» сторона нагрузки может изменяться под влиянием самых различных причин. Изменение условий выполнения нагрузки (к примеру, тренировка в среднегорье), применение дополнительных технических средств или методических приемов (например, выполнение упражнения с задержкой дыхания) при одних и тех же внешних параметрах нагрузки могут привести к повышению активности функциональных систем организма спортсмена [37]. По мере увеличения работоспособности (как результат систематических тренировок) при одной и той же «внешней» стороне «внутренняя» сторона нагрузки уменьшается – происходит адаптация организма.

Объем и интенсивность нагрузки. Общую величину нагрузки определяют ее объем и интенсивность.

Объем нагрузки – это продолжительность ее воздействия и суммарное количество работы, выполненной за время отдельного упражнения или серии упражнений (работа понимается как в механическом, так и в физиологическом смысле).

Интенсивность нагрузки – это напряженность работы и степень ее концентрации во времени.

Конкретный смысл понятий «объем» и «интенсивность» нагрузки уточняются применительно к виду упражнений, а также в зависимости от того, оценивается ли нагрузка в отдельном упражнении или в некоторой совокупности упражнений.

Если рассматривать каждое физическое упражнение как некоторый воздействующий фактор, то понятие объема связанной с ним нагрузки будет относиться прежде всего к длительности воздействия, а интенсивность – к силе воздействия. Показатели, которые чаще всего учитываются, представлены в таблице 1.1 [19].

Соотношение объема и интенсивности нагрузки при выполнении физических упражнений характеризуется обратно-пропорциональной зависимостью: чем больше объем нагрузки, задаваемой в упражнении, тем меньше ее интенсивность, и наоборот, чем больше интенсивность нагрузки, тем меньше ее объем. Эта закономерность объясняется существенными физиологическими и биохимическими особенностями работы различной продолжительности, что послужило основанием для классификации упражнений по «зонам относительной мощности». Некоторые характеристики упражнений приведены в таблице 1.2.

При повторении одного и того же упражнения или при выполнении ряда однотипных упражнений оценка с «внешней» стороны объема и интенсивности работы проводится суммированием частных слагаемых нагрузки [27].

При выполнении нескольких или многих разных по характеру упражнений суммарный объем нагрузки чаще всего оценивается с «внешней» стороны по сумме времени, затраченного на все упражнения в течение отдельного занятия или ряда занятий (за неделю, за месяц и т.д.). Полученная сумма, однако, дает лишь приблизительные величины о них. Например, час бега и час, затраченный на гимнастические упражнения, — это явно неравнозначные слагаемые [28].

При выполнении нескольких упражнений параметры объема и интенсивности суммарной нагрузки имеют также обратно-пропорциональную зависимость [29].

Таблица 1.1 – Показатели объема и интенсивности нагрузки с «внешней» и «внутренней» сторон

 

 

 

Таблица 1.2 – Некоторые характеристики упражнений различной относительной мощности

 

 

 

1.2 Параметры тренировочных нагрузок в гребле на байдарках и каноэ

 

Содержание тренировочного занятия на каждом конкретном этапе подготовки определяется многими факторами: целью и задачами, закономерностями колебания функциональной активности организма спортсмена в процессе более или менее длительной мышечной деятельности, величиной нагрузки, особенностями подбора и сочетания тренировочных упражнений, режимом работы и отдыха и др. [5].

В подготовительном периоде гребцы большое внимание уделяют развитию общей физической подготовки. С этой целью используются как циклические упражнения, направленные на развитие выносливости, так и  ациклические – способствующие развитию силовых способностей [35].

Классифицировать  данные нагрузки можно с учетом зон интенсивности по педагогическим и физиологическим характеристикам, близким к специализированным зонам интенсивности в гребном спорте (таблицы 1.3 и 1.4).

Таблица 1.3 – Классификация тренировочных нагрузок общей физической подготовки (ОФП), направленных на развитие выносливости и быстроты

Интенсивность Нагрузок	Педагогические характеристики		Физиологические характеристики
	Скорость в % от максимальной в беге	Скорость в % от максимальной в плавании	ЧСС уд/мин	Лактат в крови ммоль/л
Малая	менее 70	менее 60	до 120	до 4
Умеренная	70-84	61-75	121-145	5-10
Большая	85-95	76-85	146-165	8-12
Субмаксимальная	96-98	86-95	166-180	более 12
Максимальная	более 98	более 96	более 180	не учитывается

 

 

 

 

 

Таблица 1.4 – Классификация тренировочных нагрузок общей физической подготовки (ОФП), направленных на развитие силовых способностей

Интенсивность Нагрузок	Педагогические характеристики		Физиологические характеристики
	Вес отягощения в % от максимального	Темп движений движений/мин	ЧСС уд/мин	Лактат в крови ммоль/л
Малая	менее 60	менее 30	до 139	до 4
Умеренная	61-79	31-40	140-165	5-10
Большая	80-90	30-40	165-180	8-12
Субмаксимальная	91-95	20-30	не учитывается	не учитывается
Максимальная	более 96	менее 30	не учитывается	не учитывается

Примечание: вес максимального отягощения определяется по максимальному весу преодолеваемого предметного отягощения (штанги и т.п.) в одном движении.

Специальные тренировочные нагрузки в первую очередь характеризуются заданной скоростью лодки. Эта скорость может рассчитываться в процентах от максимальной скорости лодки на отрезках до 50 метров или соревновательной скоростью на 500 или 1000 метров. При этом соревновательная скорость может задаваться с учетом возможностей спортсмена на данный момент подготовки или прогнозируемая в конкретные сроки проведения соревнований. Для соревновательной скорости в данный момент подготовки, большое значение имеет соответствие ее не только педагогическим но и физиологическим характеристикам (таблица 1.5).

Для развития специальной скоростной и силовой выносливости гребцов  широко используются повторный и интервальный методы тренировки [12].

Повторный метод – представляет собой неоднократное выполнение тренировочных нагрузок, разделенных достаточными для восстановления интервалами отдыха (полное или частичное восстановление). Метод направлен на развитие максимальных скоростных и силовых способностей. Длительность одного повторения от нескольких секунд до 10 мин с интенсивностью от 85 до 100% от максимальной. Преимущество: возможность достигать максимальной интенсивности выполнения нагрузки  в каждом повторении и хорошее дозирование величины воздействия. Недостаток: длительный промежуток времени между повторениями значительно увеличивает продолжительность одного упражнения.

Таблица 1.5 – Характеристика специальных тренировочных нагрузок в гребле на байдарках и каноэ [32]

Зоны мощности работы, преимущественное энергообеспечение	Педагогическая характеристика			Максимальный  объем (кол.)
	Скорость в % от соревнова-тельной	Продолж. работы мин.	Длитель- ность отдыха сек	В одном занятии	За месяц	За год
Соревновательная	на 500 м	1,5-2,5	-	3	8	40
	на 1000 м	3,5-5,0	-	3	8	40
V зона. Максимальная интенсивность (анаэробно-алактатное)	Свыше 115	До 15 сек	-	20 раз	6 км	До 8%
	110-115	До 30 сек	-	25 р	12 км
IV зона. Субмаксимальная интенсивность (анаэробно-лактатное). Соревновательная интенсивность, Развитие дистанционной выносливости	105	1,5-2,5	-	3 р	8	40
	95	3,5-5,0	-	3 р	8	40
	100-110	1-1,5	10-20	5 р	18 км	До 10%
		1-2	10-30
	95-105	1-1,5	10-30	8 км	24 км
		1,5-2	10-40
		2-3	40-90
		3-5	30-90
III зона. Большая интенсивность (смешанное с анаэробным и аробным гликолизом)	85-95	6-10	120-180	12 км	30 км	До
		10-15	60-90			30%
	75-80	30-30	-	16 км	45 км
II зона. Умеренная интенсивность (аэробный гликолиз)	70-75	До 180	-	30 км	90 км	60%
I зона. Малая интенсивность (аэробное с участием гликолиза и липолиза)	50-69		-	-	-	30%

Интервальный метод характеризуется неоднократным повторением интенсивных нагрузок, разделенных непродолжительным интервалом отдыха (не полное восстановление).

Метод направлен на развитие скоростной и силовой выносливости. Длительность одного повторения от 15 до 3 мин с интервалами отдыха до 90 секунд и с интенсивностью от 88 до 98 % от максимальной. Преимущество: максимально допустимый прирост специальной работоспособности за счет тренирующего эффекта не только самой нагрузки но и интервала отдыха. Недостаток: требует постоянного контроля для избегания перенапряжения сердечно-сосудистой системы.

Для правильного выбора параметров тренировочных нагрузок, регламентируемых с помощью повторного и интервального методов тренировки необходимо учитывать задаваемую интенсивность работы (таблицы 1.6 и 1.7).

Таблица 1.6 – Примерные параметры тренировочных упражнений циклического характера, направленных на развитие физических качеств повторным методом

Зона	Время	Интенсивность,	Количество			Время			ЧСС,
мощности		%	повторений,			отдыха,
	работы, с		раз			мин			уд/мин
Развитие скоростных качеств
V	< 40	96-100	4	-	12	6	-	9	186	-	192
		91-95	8	-	19	4	-	7
		85-90	12	-	25	2	-	5
Развитие специальной выносливости
IV	50-180	93-96	3	-	7	7	-	10	193	-	200
		89-92,5	5	-	10	5	-	8
		85-88	7	-	13	3	-	6
III	190-900	95-97,5	1	-	3	10	-	13	181	-	192
		90-94	2	-	5	8	-	11
		85-89	3	-	7	6	-	10
Развитие аэробной выносливости
II	1000-1800	96-100	1			-			171	-	180
		91-95	2			11	-	12
		85-90	2	-	3	10	-	11
I	> 1800	90-100	1			-			<		170
		85-90	2			11	-	13

 

Таблица 1.7 – Примерные параметры тренировочных упражнений циклического характера, направленных на развитие двигательных качеств интервальным методом

Зона	Время	Интенсивность,	Количество	Время	ЧСС,
мощности		%	повторений,	отдыха,	уд/мин
	работы, с		раз	с
Развитие специальной выносливости
IV	15-45	85-87,5	4-5	15-60	193	-
	10-30	81-84	6-7	10-60			200
	7-20	77,5-80	8-9	5-45
III	20-100	80-82,5	8-9	20-90
	15-90	76-79	10-11	15-90	181	-	192
	15-60	72,5-75	12-13	15-60

 

Продолжение таблицы 1.7

Развитие аэробной выносливости
II	90-180	77,5-80	10-13	20-90
	60-120	74,5-77	14-17	15-90	171	-	180
	45-90	72,5-75	18-21	10-90
I	> 120	72,5-75	15-19	30-90
	> 90	69-72	20-24	20-90	<		170
	> 60	65-68	25-30	15-90

Примечание: Примерные тренировочные упражнения (повторного и интервального методов), направленные на развитие физических качеств, применяются в соответствии с примерным распределением тренировочной нагрузки по качествам подготовки в годичном цикле. Дозировка (время работы, количество повторений, время отдыха и т.д.) на протяжении годичного цикла подготовки должна отвечать принципу постепенности увеличения нагрузок и предъявления максимальных требований к организму спортсменов.

 

1.3 Биоэнергетика мышечной деятельности

 

Мышечное сокращение является сложным механохимическим процессом, в ходе которого происходит преобразование химической энергии гидролитического расщепления АТФ в механическую работу, совершаемую мышцей. Процесс мышечного расслабления, или релаксация, так же как и процесс мышечного сокращения, осуществляется с использованием энергии гидролизата АТФ. Обе фазы мышечной деятельности – сокращение и расслабление – протекают при обязательном использовании энергии, которая выделяется при гидролизате АТФ.

Однако запасы АТФ в мышечных клетках незначительны (в покое концентрация АТФ в мышцах около 5 ммоль/л) и их достаточно для мышечной работы в течение 1-2 с. Поэтому для обеспечения более продолжительной мышечной деятельности в мышцах должно происходить пополнение запасов АТФ. Образование АТФ в мышечных клетках непосредственно во время физической работы называется ресинтезом АТФ и идет с потреблением энергии. В зависимости от источника энергии выделяют несколько путей ресинтеза АТФ [45].

Для количественной характеристики различных путей ресинтеза АТФ обычно используются следующие критерии:

– максимальная мощность, или максимальная скорость, – это наибольшее количество АТФ, которое может образоваться в единицу времени за счет данного пути ресинтеза. Измеряется максимальная мощность в калориях или джоулях, исходя из того, что 1 ммоль АТФ (506 мг) соответствует в физиологических условиях примерно 12 кал или 50 Дж (1 кал = 4,18 Дж). Поэтому данный критерий имеет размерность кал/мин на кг мышечной ткани или соответственно Дж/мин кг мышечной ткани;

– время развертывания – это минимальное время, необходимое для выхода ресинтеза АТФ на свою наибольшую скорость, т.е. для достижения максимальной мощности. Этот критерий измеряется в единицах времени (с, мин);

– время сохранения или подержания максимальной мощности – это наибольшее время функционирования данного пути ресинтеза АТФ с максимальной мощностью. Единицы измерения – с, мин, ч;

– метаболическая емкость – это общее количество АТФ, которое может образоваться во время мышечной работы за счет данного пути ресинтеза АТФ. В зависимости от потребления кислорода пути ресинтеза делятся на аэробные и анаэробные [2, 22].