Лысенко Е.Н.

Научно-исследовательский институт Национального университета физического воспитания и спорта Украины, г. Киев, Украина

Аннотация. Представлено анализ современных подходов и направлений исследований относительно оценки функциональной подготовленности спортсменов. Выделено два исследовательских направления. Первое - наиболее перспективное, основывается на анализе регуляторных механизмов адаптации ведущих для вида деятельности функциональных систем организма, а второе - основывается на анализе характера влияющих раздражителей на организм спортсмена и результата сложившейся адаптации.

Ключевые слова: спорт, адаптация, функциональные возможности.

Анотацiя. Лисенко Е.Н. Ключовi напрямки оцiнки реалiзацii функцiональних можливостей спортсменiв у процесi спортивноi пiдготовки. Наведено аналiз сучасних пiдходiв та напрямiв дослiджень стосовно оцiнки функцiональноi пiдготовленостi спортсменiв. Видiлено два дослiдницьких напрямки. Перше - найбiльш перспективне, ґрунтуеться на аналiзi регуляторних механiзмiв адаптацii ведучих для годиться дiяльностi функцiональних систем органiзму, а друге - ґрунтуеться на аналiзi характеру подразникiв, що впливають, на органiзм спортсмена й результату сформованоi адаптацii.

Ключовi слова: спорт, адаптацiя, функцiональнi можливостi.

Annotation. Lysenko E.N. Key directions of the estimation of realization of functionalities of sportsmen during sports preparation. The authors analyzed modern approaches and directions of studies aimed at physiological evaluation of athletes’ performance. It is allocated two research directions. The first - is based on the analysis control mechanism of adaptation conducting for a kind of activity of functional systems of an organism. The second - is based on the analysis of character influencing irritant on an organism of the sportsman and result of developed adaptation.

Key words: sport, adaptation, functional features.

Определение границ адаптации человека и резервных возможностей организма спортсменов - один из наиболее актуальных разделов спортивной физиологии. Относительно спортивной тренировки адаптацию рассматривают и как процесс направленного развития функциональных возможностей организма спортсменов. При решении этих вопросов в спортивной физиологии на первый план задач выходит установление физиологических факторов, которые обеспечивают эффективность спортивной деятельности и являются основой стойкого функционального состояния организма спортсмена, а также определяют его формирование и поддержку на протяжении продолжительных периодов времени - циклов спортивной подготовки.

В спортивной педагогике процесс адаптации рассматривается на основе учета динамики прироста работоспособности спортсмена как интегрального показателя функциональных приспособлений организма [5, 7, 9], а также закономерностей динамики развития утомления и фазовости восстановления после напряженных спортивных нагрузок, тренировочных занятий и их серий, учитывается и преобладающая направленность нагрузок [5, 9].

В основе дифференциации функциональных возможностей спортсменов, которые специализируются в циклических видах спорта, лежит оценка разных сторон энергообеспечения тренировочных и соревновательных нагрузок. Обычно выходят из общей оценки возможностей энергетических систем - креатинфосфатной, гликолитической и аэробной. При этом проводится оценка мощности, емкости и эффективности этих биоэнергетических процессов [6, 14, 15, 17, 18] с использованием целой системы тестов [6, 9, 15].

Анализ гомеостатичних механизмов адаптации в процессе достижения высокой специальной работоспособности спортсменов может основываться на представлениях о том, что процесс долговременной адаптации заключается в таком приспособлении структуры и динамических характеристик реакций функциональных систем (их скорости развертывания, пиковых уровней и стойкости), которые являются наиболее эффективными для реализации энергетических возможностей организма в конкретных условиях спортивной деятельности.

Мы предположили, что анализ научной и научно-методической литературы позволит выделить основные направления исследования проблемы долговременной адаптации спортсменов к напряженным тренировочным и соревновательным нагрузкам, а также определить основные направления поиска новых путей управления процессом адаптации организма к напряженным физическим нагрузкам на основе оценки реализации функциональных возможностей организма спортсменов с учетом их индивидуальных особенностей.

Работа выполнялась в рамках госбюджетной темы: 2.4.3. "Ключевые направления оценки, реализации адаптивного потенциала организма на разных этапах спортивной подготовки в зависимости от индивидуальных особенностей организма" Сводного плана НИР в области физической культуры и спорта на 2006-2010 гг. (номер госрегистрации 0105U001390).

Цель исследования - состоит в определении ключевых направлений оценки реализации функциональных возможностей организма спортсменов на основании учета срочных и долговременных адаптационных реакций ведущих функциональных систем в зависимости от индивидуальных особенностей организма.

Методы исследования - теоретический анализ и обобщение, систематизация, анализ научной и научно-методической литературы.

Результаты исследований и их обсуждение.

Анализ научной и научно-методической литературы позволяет традиционно применяемые как отечественными, так и зарубежгыми исследователями подходы к изучению процесса адаптации принципиально разделить на две группы. Первый из них направленный на поиск механизмов обеспечения специальной спортивной деятельности. Второй подход основывается на использованные принципа "черного ящика", когда практически исследуются лишь факторы, которые влияют, на "входе" системы и результат (реакции) на "выходе", без конкретного представления о физиологической структуре и механизмах регуляции системы. На рис. 1. представленны обобщенная схема оценки адаптации, а также основные факторы, которые необходимо учитывать для правильного понимания процесса формирования адаптационных реакций организма в условиях спортивной деятельности и, как следствие, формирования определенного уровня тренированности спортсмена, его спортивного результата, который и составляет необходимую предпосылку активного управления процессом адаптации в спорте.

Подавляющее большинство исследований относится именно к второму типу исследований, т.е. анализируется характер влияющих раздражителей на организм спортсмена и результат сложившейся адаптации (см. рис. 1 - Блок А и Блок В, соответственно). Полученные на этом основании данные демонстрируют, что характер адаптации организма квалифицированных спортсменов к напряженной мышечной деятельности в значительной мере сводится к изучению проявлений физической работоспособности, как интегрального показателя функциональных приспособлений организма [5, 14, 15, 17, 18] и дальнейшее углубление такого анализа основывается на оценке степени мобилизации аэробных и анаэробных сторон энергообеспечения [5, 15, 18]. Дополнительно к этому оцениваются и границы уровней функционирования (предельные возможности) систем, которые лимитируют определенный вид спортивной деятельности [5, 13-15, 17, 18]. Такой тип анализа процесса адаптации отличает большинство исследований в современной литературе по данной проблеме.

Вместе с тем, в последнее время все более четко начинает определяться другое важное направление исследований адаптации, которое основывается на анализе регуляторных механизмов адаптации ведущих для вида деятельности функциональных систем организма (см. рис.1, Блок Б) и является наиболее перспективным исследовательским подходом для понимания сущности физиологических приспособлений, лежащих в основе оптимизации процесса долговременной адаптации при многолетних занятиях спортом. Было показано, что физиологическая сущность долговременной адаптации функциональных систем организма спортсменов заключается в оптимизации совокупности реактивных свойств систем, направленную на целевую реализацию функциональных возможностей организма [5]. Соответсвенно к таким представлениям процесс адаптации организма квалифицированных спортсменов к физическим нагрузкам заключается в усовершенствовании и перестройке имеющихся физиологических механизмов регуляции для повышения способности мобилизации использования функциональных резервов организма. При адаптации спортсменов происходит усиление деятельности ряда функциональных систем за счет мобилизации и использование их резервов. Системообразующим фактором при этом является приспособительный полезный результат - высокоэффективное, устойчивое и экономное энергообеспечение работы, что в наибольшей степени влияет на конечный спортивный результат [7, 9, 10].

При таком анализе регуляторных механизмов адаптации ведущих для вида деятельности функциональных систем организма внимание акцентируется на учете чувствительности и устойчивости реакций организма на сдвиги внутренней среды (гомеостатическая регуляция) и на роли внешних возмущающих факторов. Адаптацию к физическим нагрузкам следует рассматривать как динамический процесс, направленный на достижение высокого уровня тренированности (спортивной формы), в основе которого лежит формирование новой программы реагирования прежде всего ведущих для вида деятельности систем организма [7, 9, 10]. Из таких позиций, физиологическая сущность адаптации понимается как достижение такого уровня функционального состояния организма, который характеризуется усовершенствованием механизмов регуляции, увеличением на этом основании физиологических резервов и готовности к их мобилизации [10].

Для такого анализа, особенно в спорте, важно то, что выраженность реакций организма в ответ на физическую нагрузку зависит как от уровня тренированности, так и, прежде всего, от индивидуальных особенностей человека [2-4, 7, 8, 9, 11]. Можно лишь предположить, что вероятной основой возникающих индивидуальных различий в адаптации лежат наследственные особенности реактивности на гуморальные стимулы [5, 8] и особенности в характере метаболизма, которые находятся под генетическим контролем [5, 11] и взаимосвязанные с развитием и спецификой нервно-мышечного аппарата, с особенностями вегетативного баланса, с индивидуально-типологическими характеристиками высшей нервной деятельности [ 2, 4, 11, 16] .

В настоящее время накопилось значительное количество сведений о том, что любая форма адаптационного реагирования организма к физическим нагрузкам обеспечивается комплексом различных по интенсивности и продолжительности физиологических реакций, которые могут комбинироваться в разнообразных сочетаниях и иметь индивидуальные черты [7, 8, 11]. Такого типа характеристики могут быть описаны в терминах, характеризующих физиологическую реактивность организма, как свойство живой системы реагировать на воздействие внешней среды [5]. Основной принцип реактивности заключается в том, что характер соответствующей реакции живого на действие раздражителей определяется как качественно-количественной характеристикой фактора среды, так и функциональным состоянием реагирующего субстрата. Реактивность является свойством адаптивности живых систем, мера их приспособительных возможностей. Таким образом, адаптацию следует рассматривать как процесс, а реактивность - как свойство организма, его способность к реагированию. Реакции организмов на внешние влияния носят приспособительный характер, они адаптивные. Реактивность и есть свойство адаптивности живых систем, мера их приспособительных возможностей.

Несмотря на очевидность того, что в основе долговременной адаптации функциональных систем организма лежит целесообразное для развития их функциональных возможностей изменения реактивности, целенаправленное изучение особенностей регуляции функций и механизмов оптимизации реактивности систем в процессе долговременной адаптации к напряженной мышечной тренировке не проводилось. Не определился теоретический подход к выработке таких оценок. Вследствие этого, имеет место неоднозначность и многочисленность существующих методов оценки степени адаптации функциональных систем, отсутствуют критерии ее оптимальности на разных этапах многолетнего подготовки. В связи с вышеизложенным, особую актуальность в спортивной физиологии приобретает разработка критериев оптимизации процесса спортивной подготовки на основе учета индивидуальных особенностей адаптационных реакций, а также уровня реализации функциональных и энергетических возможностей организма спортсменов.

Имеются все основания считать, что изменения физиологической реактивности при ее комплексной характеристике с учетом как вегетативных реакций, так и свойств нейродинамических функций, могут отражать функциональный потенциал и индивидуальный характер реализации энергетических возможностей организма в условиях напряженных физических нагрузок и взаимообусловлены с характером спортивной тренировки. Наиболее общей физиологической основой степени реализации энергетического потенциала является его зависимость от специфической интеграции двигательных и вегетативных функций, повышение активизирующей функции коры головного мозга, а также от усовершенствования нейрогуморальной регуляции на основе принципов оптимизации физиологической реактивности ведущих для вида спортивной деятельности исполнительных систем организма.

При адаптации организма к изменяющимся факторам внешней среды и, в частности, к напряженным физическим нагрузкам, возникают глубокие сдвиги внутренней среды организма (гипоксические, гиперкапнические, гипокапнические, ацидемические), напряженность физиологических процессов, которые обеспечивают соответствие газообмена функциям кардиореспираторной системы (КРС) [5]. Повторяемый комплекс подобных явлений вместе с нейрогенними влияниями, в сущности, определяет формирование реакций функциональных систем на внешние раздражители, а также лежат в основе регуляторных механизмов долговременной адаптации к напряженной мышечной деятельности разного характера. Выраженость реакций КРС в условиях выполнения физических нагрузок, "критической" мощности нагрузки, максимальный уровень потребления О₂, анаэробный компонент энергообеспечения нагрузки, а также показатели функциональной устойчивости и восстановление после работы в значительной степени определяются чувствительностью кардиореспираторной системы к гиперкапническому стимулу [5, 7, 8].

Кроме того, обобщение результатов измерений максимальных уровней реакции кардиореспираторной системы при выполнении разного типа тестирующих нагрузок позволило выявить различия мобилизации аэробных энергетических возможностей при выполнении максимальных физических нагрузок разного характера, которые связаны с отличиями чувствительности КРС на СО₂-Н⁺-стимул [3, 8] и особенностями долговременной адаптации спортсменов в избранном виде спортивной деятельности. Однако, в сформированной системе оценки максимального уровня потребления О₂ не учитываются особенности соотношения и одновременной мобилизации аэробных и анаэробных механизмов энергообеспечения при преодолении спортсменами относительно коротких или средних, по времени работы максимальной интенсивности, основных соревновательных дистанций [ 1, 5, 6, 8, 12, 16] .

Широко используемые тестирующие нагрузки ступенчатовозрастающей мощности являются адекватными для максимальной мобилизации аэробных возможностей организма лишь для тех спортсменов, которые специализируются на длинных соревновательных дистанциях, которые требуют проявления выносливости при продолжительной работе [5-7, 18]. При развитии мощности кардиореспираторной системы необходимо соблюдения условий оптимального стимулирующего влияния ацидемических сдвигов в организме (связанных с уровнем активности гликолитических процессов) для мобилизации аэробных возможностей [ 3, 5, 12] . Излишне высокий ацидемический стимул, как и СО₂-Н⁺, не стимулирует, а угнетает реакцию кардиореспираторной системы [ 5, 7, 8] . Целесообразность применения продолжительных тестов с постепенно возрастающей мощностью нагрузки для определения максимального уровня потребления О₂ у спортсменов, адаптированных на протяжении ряда лет к работе короткой и средней продолжительности, вызывает сомнение, так как специализированная подготовка этих спортсменов предполагает высокую подвижность и сниженную устойчивость реакций кардиореспираторной системы в условиях выполнения максимальных физических нагрузок [5, 16, 17]. Для определения максимального уровня аэробных возможностей организма спортсменов-бегунов на короткие дистанции рекомендуется использовать 30-серию секундных ускорений максимальной интенсивности (4 по 30 с). Для спортсменов-бегунов на средние дистанции целесообразно использовать 2-3 повторения 2-минутных ускорений максимальной интенсивности, а для спортсменов-бегунов на длинные дистанции - классический тест с продолжительной нагрузкой ступенчатовозрастающей мощности, выполняемой "до отказа".

Анализ научных исследований последних лет свидетельствует, что общее направление развития адаптации организма высококвалифицированных спортсменов к тренировочным и соревновательным нагрузкам разного характера прежде всего зависит от следующих свойств физиологической реактивности - скорости (интенсивности) развертывания функциональных реакций (кардиореспираторных и метаболизма), устойчивости, экономичности, мощности и способности к реализации [ 1, 5, 7] , которые интегрируют в своих изменениях в процессе спортивной тренировки все ключевые морфофункциональные и метаболические сдвиги в организме спортсмена и составляют основу факторов функциональной подготовленности организма спортсменов [5, 7]. Следует отметить, что высокая степень тренированности характеризуется не только, а иногда и не столько верхними границами потребления кислорода, легочной и альвеолярной вентиляции, систолического объема крови и транспорта газов артериальной кровью, как специфическими для данного вида физической нагрузки изменениями и особенностями реактивности кардиореспираторной системы, которые и предопределяют разный вклад свойств физиологической реактивности в формирование структуры функциональной подготовленности спортсменов разной специализации [ 1, 5, 8, 9]. При этом функции управления рассматриваются как фактор мобилизации возможностей исполнительных органов и систем, а функциональная подготовленность спортсмена выступает как результат эффективного взаимодействия четырех ее основных компонентов - психического, нейродинамического, энергетического и двигательного [7]. При этом подходе на первый план выступают не столько изменения отдельных компонентов и показателей, сколько характер и эффективность взаимодействия компонентов подготовленности.

В связи с вышеизложенным для характеристики функциональной подготовленности спортсменов и ее целенаправленного совершенствования, а также для оценки особенностей реализации функциональных возможностей организма в процессе адаптации спортсменов к напряженным физическим нагрузкам в процессе спортивной подготовки спортсменов наиболее важно определить особенности проявления физической работоспособности спортсменов в условиях выполнения физических нагрузок разного характера энергообеспечения и реакции кардиореспираторной системы на гиперкапнические и гипоксические сдвиги дыхательного гомеостазиса как в состоянии относительного покоя, так и в условиях выполнения физических нагрузок разного характера энергообеспечения, а также соотношение тонуса симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы в регуляторных механизмах адаптации, особенностей проявления свойств нейродинамических функций у спортсменов в условиях сенсомоторной деятельности разной степени сложности, свойств личности спортсменов и уровня их эмоциональной напряженности.

На современном этапе исследования сущности физиологических приспособлений, лежащих в основе оптимизации процесса долговременной адаптации при многолетних занятиях спортом выделяют два исследовательских направления. Первое - наиболее перспективное, основывается на анализе регуляторных механизмов адаптации ведущих для вида деятельности функциональных систем организма, а второе - основывается на анализе характера влияющих раздражителей на организм спортсмена и результата сложившейся адаптации. Изменения физиологической реактивности при ее комплексной характеристике взаимообусловлены с характером спортивной тренировки и отражают функциональный потенциал и индивидуальный характер реализации энергетических возможностей организма в условиях напряженных физических нагрузок. Оценка функциональных возможностей организма спортсменов осуществляется, главным образом, по следующим четырем направлениям:

1) проявление физической работоспособности спортсменов;

2) реакции кардиореспираторной системы условиях тестирующих нагрузок разного характера;

3) особенности вегетативной регуляции физиологических функций организма;

4) особенности свойств нейродинамических функций у спортсменов, а также уровня их эмоциональной напряженности.

Оценивается выраженность отдельных факторов лимитирования специальной работоспособности, слабых и сильных звеньев систем организма, ведущих для данной спортивной специализации, на основе физиологического анализа эффективности деятельности этих систем и их межсистемного взаимодействия.

Дальнейшие исследования предполагается провести в направлении изучения других проблем реализации функциональных возможностей спортсменов в процессе спортивной подготовки.

Литература

1. Булатова М.М. Теоретико-методические аспекты реализации функциональных резервов спортсменов высшей квалификации // Наука в олимпийском спорте. - 1999. - Спец. вып. - С.33-50.

2. Лизогуб В.С. Сила нервових процесiв та спортивна дiяльнiсть // Вiсник Черкаського унiверситету. Серiя: бiологiчнi науки. - Черкаси, 1999. - Вип.13. - С.78-83.

3. Лисенко О.М. Вiдмiнностi максимальних аеробних можливостей спортсменiв, зумовленi спрямованiстю процесу довгостроковоi адаптацii // Фiзiологiчний журнал. - 2001. - Т. 47. - №3. - С.80-89.

4. Макаренко Н.В., Березовский В.А., Майдиков Ю.Л., Киенко В.М., Кольченко Н.В. Исследование наследственной обусловленности некоторых показателей нейродинамических и психомоторных функций, а также личностных особенностей человека // Физиологический журнал. - 1987. - Т.33, №2. - С.3-9.

5. Мищенко В.С. Функциональные возможности спортсменов. - Киев: Здоровья, 1990. - 200 с.

6. Мищенко В.С. Эргометрические тесты и критерии интегральной оценки выносливости // Спортивная медицина. - 2005. - №1. - С.42-52.

7. Мищенко В.С., Павлик А.И., Дяченко В.Ф. Функциональная подготовленность, как интегральная характеристика предпосылок высокой работоспособности спортсменов: Методическое пособие - Киев: ГНИИФКиС, 1999. - 129 с.

8. В.С.Мiщенко, О.М.Лисенко, В.Е.Виноградов. Типи фiзiологiчноi реактивностi системи дихання i специфiка прояву спецiальноi працездатностi спортсменiв // Фiзiологiчний журнал. - 2006. - Т.52, №4. - С. 69-77.

9. Платонов В.Н. Система подготовки спортсменов в Олимпийском спорте. Общая теория и ее практические приложения. - Киев: Олимпийская литература, 2004. - 808 с.

10. Солодков А.С. Адаптация в спорте: состояние, проблемы, перспективы // Физиология человека, 2000. - Т.26, №6. - С.87-93.

11. Харитонов Л.Г. Теоретические и экспериментальное обоснование типов адаптации в спорте // Теория и практика физической культуры. - 1991. - №7. - С.21-24.

12. Bulbulian R., Chandler J., Amos M. The effect of sprint and endurance supplemental training on aerobic and anaerobic measures of fitness // J. of Strength & Condit. Res., Lincoln. - 1996. - Vol.10, №1. - P.51-55.

13. Hagerman F.C. Energy metabolism and fuel utilization // Med. Sci. in Sports Exerc., Madison. - 1992. - Vol.24, №9. - P.309-314.

14. Mc Ardle W.D., Katch F.I., Katch V.L. Exercise physiology: energy, nutrition, and human performance / Dynamics of Pulmonary Ventilation. - USA: Williams & Wilkins, 1996. - P. 249-265.

15. Morrow J.R., Jackson A.W., Disch J.G., Mood D.P. Measurement and evalution in Human Performance // Human Kinetics Publishers, 1995. - 416 p.

16. Newsholme E.A. Application of principles of metabolic control to the problem of metabolic limitations in sprinting, middle-distance and marathon running // Int. J. Sport. Med. - 1986. - Vol.7 (suppl.). - P. 36-47.

17. Viru A. Adaptation in Sport Training // Times Mirror International Publishers. - London. - 1995. - 320 p.

18. Wilmore J.H., Costill D.L. Physiology of Sport and Exercise. - Champaign: Human Kinetics, 1994. - 549 p.

Поступила в редакцию 22.03.2007г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!