Рациональное планирование учебно-тренировочного процесса на основе параметров функциональной диагностики спортсменов в циклических видах спорта

Введение. В современном спорте рост спортивных результатов в циклических видах постоянно растет. Спортсмены, чтобы показать высокие результаты, увеличивают тренировочные объемы и интенсивность физических нагрузок, вследствие этого очень часто происходит состояние синдрома перетренировки (СПТ) и срыв адаптации организма. Чтобы избежать данных последствий, необходимо рационально планировать учебно-тренировочный процесс атлетов с учетом их функциональной подготовленности в конкретный момент времени, а также исходя из индивидуальных способностей их организма ^{[1, с. 10]}. Поэтому управление подготовкой спортсменов в настоящее время является достаточно актуальной и требует постоянного поиска новых инновационных средств, методов и методик, направленных на совершенствование и повышение эффективности учебно-тренировочного процесса ^{[2, с. 57]}. Методологическую основу исследования составили труды по общей теории спортивной тренировки (Озолина Н.Г., 1970, 2003; Платонов В.Н., 2004, 2016; Матвеева Л.П., 1991, 2005; и др.); научные исследования в области физической подготовки спортсменов (Фарфель В.С., 1972; Верхошанский Ю.В., 1985, 1988; Бальсевич В.К., 2004; Марков К.К., 2000, 2016; и др.); современные подходы к организации и управлению тренировочным процессом спортсменов (Арсели Э., 2000; Квашук П.В., 2003; Аикин В.А., 2015; и др.); исследования адаптационных возможностей организма спортсменов при выполнении физических нагрузок (Стародубцев В.В., 2000; Сивохов В.Л., 2003, 2005, 2016; Ростовцев В.Л., 2008; Горст В.Р., 2009; Петрова Т.Г., 2012; Марков К.К., 2014; и др.).

В последнее время из-за многочисленных стартов у тренеров появилась проблема в адекватном планировании учебно-тренировочного процесса и сохранении физической подготовленности спортсменов в течение всего цикла подготовки и соревновательного сезона ^{[3, с. 7]}. Особое внимание отводится к подготовке атлетов к ответственным соревнованиям, поэтому большую роль здесь играет проведение текущего и оперативного контроля за функциональным состоянием организма спортсменов на непосредственном этапе специальной подготовки (ЭСП). Большое интерес данный этап подготовки вызывает тем, что именно от его научной организации учебно-тренировочного процесса и распределения физической нагрузки на ЭСП во многом зависит итоговый результат всей предшествующей долговременной работы ^{[4, с. 60; 5, с. 179]}. Поэтому, нами было сделано предположение, что повышение спортивных результатов и достижений атлетов будут выше и стабильнее, если во время учебно-тренировочного процесса для подготовки к ответственным стартам (главным стартам сезона) будут привлекаться специалисты в области медицины с целью проведения медико-биологических исследований функционального состояния спортсменов перед и после выполнения физической (тренировочной) нагрузки. Данное сотрудничество позволит отслеживать функциональное состояние спортсменов в конкретный момент времени и вносить соответствующие корректировки в планирование физических нагрузок в учебно-тренировочном процессе.

Функциональная диагностика, используемая во время медико-биологических исследований, дает возможность проследить за адаптационными изменениями в организме спортсмена во время выполнения им физической нагрузки, и на их основании своевременно вносить корректировки в планирование учебно-тренировочного процесса ^{[6, c. 96]}. Данная корректировка дает возможность планировать адекватную физическую нагрузку в соответствии с функциональным состоянием в конкретный момент времени, исключить синдром перетренировки (СПТ), сохранить адаптационный резерв организма спортсмена, что в дальнейшем позволит реализовать его потенциальные возможности, решить поставленные задачи и достичь запланированных целей. Поэтому повышение функциональных и психических возможностей атлетов в настоящее время необходимо реализовывать только с помощью комплексной диагностики функционального состояния органов и систем, определяющих или ограничивающих их физическую работоспособность ^{[7, с. 204]}.

Методика. Для решения данной проблемы существует одна из разработанных универсальных комплексных диагностических программ «Omegawave». Разработка и аппаратурная реализация диагностической системы осуществлена на базе ВНИЛ медико-биологических проблем спорта кафедрой физического воспитания Иркутского национального исследовательского технического университета совместно с медицинским восстановительным центром (МВЦ) под руководством В.Л. Сивохова. Диагностический комплекс включает в себя устройства регистрации исходных параметров (радар) и программы обработки результатов с формулировкой конечного заключения, которые были использованы при разработках в области космической медицины и профессионального спорта. Методы диагностики неоднократно были апробированы на практике с ведущими спортсменами Иркутской области, что позволяло совершенствовать программу и оценивать полученные параметры в различных видах спорта.

Ценность информации комплексной диагностической программы «Omegawave» заключается в том, что:

‒ наблюдения повторяются через короткие промежутки времени и сохраняются в базе данных;

‒ используется адекватный подбор методов диагностики с интегральной оценкой состояния систем организма, определяющих физическую и психическую работоспособность;

‒ проведение тестирований производится в режимах учебно-тренировочного процесса;

‒ предоставляется возможность получать цифровую экспресс-информацию о состоянии организма сразу после обследования;

‒ проведение обследований возможно не только в стационарных, но и в полевых условиях;

‒ данная программа исключает проведение каких-либо травмирующих или стрессовых физических нагрузок для спортсмена (забор крови или обследование с максимальной нагрузкой) ^{[8, с. 15]}.

Данные особенности программы позволяют отследить динамику и степень выраженности процессов адаптации, которая дает возможность рационально планировать объем и интенсивность тренировочных нагрузок, применять средства восстановления, контролировать режим отдыха и состояние здоровья в зависимости от текущего состояния адаптационных процессов. В тоже время это дает возможность изучения метаболических эффектов и исследования механизмов адаптации для поиска новых способов повышения работоспособности организма к напряженной мышечной деятельности ^{[9, с. 48]}.

В настоящее время в процессе проведения функциональной диагностики наиболее часто для определения физической работоспособности используется частота сердечных сокращений (ЧСС), которая является наиболее информативным показателем функционального состояния человека. Это выполняется с помощью методов:

1. математического анализа сердечного ритма (рис. 1, 2), где исследуются такие параметры как: качество адаптации систем к внешним воздействиям, степень напряжения механизмов регуляции, уровень резервных возможностей, баланс взаимодействия симпатического и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, спектральный анализ волновой структуры ритма сердца, характеристика реакции на дозированную физическую нагрузку по параметрам ритма сердца (адекватности реакции, эффективности процессов восстановления, степень расходования резервов);

Рис. 1. Спектральный анализ волновой структуры ритма сердца.

Рис. 2. Исследование ритма сердца после дозированной физической нагрузки.

2. анализа амплитудно-временных характеристик электрокардиограммы зубцов (рис. 3), где определяются параметры энергообеспечения организма: индекс VO2max, индекс аэробных возможностей, индекс анаэробных возможностей, индекс алактатных возможностей, индекс адаптационных возможностей, значение ЧСС на пороге анаэробного обмена;

Рис. 3. Комплексная оценка экспресс-диагностики функционального состояния системы энергообеспечения организма.

3. анализа суммарного квазистационарного омега-потенциала (рис. 4), который проводится в состоянии покоя и определяет: качество и адекватность системы головного мозга, устойчивость нервной системы к физическим и психоэмоциональным нагрузкам (функциональный резерв), уровень бодрствования.

Рис. 4. Анализ медленноволновой активности головного мозга.

На основе полученных данных собирается информация об индивидуальных особенностях протекания адаптационных процессов исследуемого и функциональной подготовленности в данный период подготовки. Полученная информация помогает оперативного отслеживать текущее состояние спортсмена, проводить соответствующие анализы и вносить необходимые корректировки выполнения физической нагрузки в период учебно-тренировочного процесса ^{[8, с. 24]}.

Цель работы заключалась в разработке методики рационального планирования учебно-тренировочного процесса спортсменов циклических видов спорта с применением функциональной диагностики.

Экспериментальная часть. В целях проверки эффективности нашей методики в течение 8 лет проводился эксперимент с квалифицированными бегунами, специализирующимися в беге на средние, длинные и сверхдлинные дистанции, и изучалась их подготовка к ответственным соревнованиям. За этот период был собран и обработан научно-методический материал по проблемам исследования, проведено анкетирование 90 респондентов, где приняли участие квалифицированные спортсмены, тренера и другие специалисты в области подготовки спортсменов высокой квалификации. Были изучены и обобщены индивидуальные дневники самоконтроля, результаты соревнований и анализ учебно-тренировочных программ 36 квалифицированных спортсменов на средние, длинные и сверхдлинные дистанции.

Проведенные исследования позволили изучить особенности построения учебно-тренировочного процесса и выполнение различных физических нагрузок в разные периоды подготовки. Особое внимание было уделено периоду подготовки спортсменов к ответственным соревнованиям – этапу специальной подготовки, т.к. главный итог всей проделанной работы любого спортсмена заключается в показанном им спортивном результате.

В непосредственном педагогическом эксперименте принимало участие 36 квалифицированных спортсменов, из которых были сформированы 2 идентичные группы – контрольная (КГ) и экспериментальная (ЭГ). В тренировочном процессе у спортсменов КГ мы не стали ничего менять и они работали по своим запланированным планам подготовки, в ЭГ планирование осуществлялось на основе функциональных показателей с учетом индивидуальных особенностей их организма к восстановлению после каждой конкретной физической нагрузки. Поэтому, планирование тренирующих нагрузок на ЭСП проводилось индивидуально для каждого спортсмена по зонам интенсивности, характеру оптимального энергообеспечения организма по микроциклам и с учетом корректирующих воздействий в зависимости от показателей функциональной диагностики ^{[10, c. 18]}.

Это позволило проследить взаимосвязь между факторами, условиями, результатами педагогического воздействия, проверить эффективность используемых методов учебно-тренировочного процесса и определить эффективность факторных изменений, произошедших во время подготовки к соревновательной деятельности в их организме. Для полного анализа функциональных изменений спортсмены в период учебно-тренировочного процесса проходили медико-биологическое тестирование с использованием комплексной диагностической программы «Omegawave». Вся диагностика проходила под руководством врача-консультанта, доктора высшей категории Сивохова В.Л. в центре медико-биологических исследований факультета физической культуры и спорта Иркутского национального исследовательского технического университета, во время которой определялись индивидуальные структурные факторы специальной подготовленности и изменения функциональных показателей, происходящие в организме спортсменов во время физических и соревновательных нагрузок.

Результаты и их обсуждение. Изучение и сравнение изменений функционального состояния организма в КГ и ЭГ проводилось на протяжении всего эксперимента на каждом мезоцикле подготовки.

По завершению базового мезоцикла подготовки сравнительный анализ показал, что анаэробный индекс спортсменов КГ был выше, чем у ЭГ, который отвечает за абсолютную и относительную физическую работоспособность. Показатель омега-потенциала изменился не значительно и находился в пределах исходных модельных значений в обеих группах. Небольшие изменения на данном этапе подготовки произошли также при сравнении индекса восстановления, который изменился с достоверностью различия Р<0,05, и в показателях скорости восстановления и индекса напряжения, где значения изменились на недостоверную величину (Р>0,05). Изучение показателей функционального состояния показал, что на данном периоде подготовки спортсмены КГ чаще использовали в тренировочном процессе нагрузки аэробно-анаэробного и анаэробного характера. Преобладание нагрузки данного характера сказалось на приросте показателей физической работоспособности и анаэробного индекса, но в тоже время увеличение индекса напряжения на 31,3 усл. ед., показывает наметившееся снижение адаптации организма к физическим нагрузкам (рис. 5).

Спортсмены ЭГ на данном этапе подготовки выполняли в основном нагрузки в аэробной зоне энергообеспечения, которые положительно сказались на повышении показателей абсолютной работоспособность и скорости восстановления. Остальные показатели оставались на уровне модельных характеристик с не достоверным изменением на Р<0,001. Это указывало на хорошее функционирование сердечно-сосудистой системы и формирование оптимальной адаптации организма к физической нагрузке

В контрольно-подготовительном мезоцикле медико-биологический контроль функционального состояния организма спортсменов показал, существенную разницу в исследуемых показателях анаэробного индекса, абсолютной и относительной работоспособности спортсменов КГ и ЭГ. Параметры омега-потенциала также находились в границах модельных характеристик, но в КГ они уже достигли ее границ, что показывало ухудшение адаптивных процессов организма к физическим нагрузкам. В тоже время у спортсменов ЭГ индекс и скорость восстановления относительно базового этапа подготовки увеличилась с достоверностью различий при Р<0,001, что указывало на хорошие восстановительные процессы в их организме после физических нагрузок (рис. 5).

В конце предсоревновательного мезоцикла на этапе специальной подготовки нами снова было проведено медико-биологическое обследование двух групп, которое показало, что функционального состояния организма спортсменов ЭГ намного выше спортсменов КГ.

При сравнении функциональных показателей конце предсоревновательного мезоцикла у спортсменов КГ мы видим, что абсолютная и относительная работоспособность в снизилась при уровне значимости Р<0,001, скорость восстановления и омега-потенциала при Р<0,01, а анаэробный индекс при Р<0,05. Анализируя данную картину, следует заметить, что снижение функциональных показателей выразилось из-за завышения интенсивности физических нагрузок на раннем этапе подготовки, что выразилось в раннем выходе на пик спортивной формы и недостаточном внимании к протеканию восстановительных процессов после стрессовых нагрузок. Вследствие этого у спортсменов КГ начали появляться признаки симптомов перетренировки на ранних этапах подготовки и снижение эффективности психофизиологического обеспечения двигательной деятельности (рис. 5).

Спортсмены ЭГ в отличие от КГ улучшили свои функциональные показатели с достоверностью различий на уровне Р<0,001, за исключением индекса восстановления который повысился с достоверностью различий на уровне Р<0,05 и омега-потенциала, который остался в пределах модельных значений, что показывает на высокую устойчивость организма спортсменов к физическим нагрузкам на всех этапах подготовки (рис. 5).

Используя представленные выше методы диагностического исследования функционального состояния спортсменов ЭГ на протяжении всего периода подготовки (рис. 1, 2, 3, 4), мы постоянно следили за их функциональным состоянием, восстановительными процессами в организме, на основании которых давались советы в каких зонах энергообеспечения им необходимо выполнять тренирующую нагрузку в конкретный период времени.

Рис. 5. Диаграммы динамики изменений среднего значения функциональных показателей, в зависимости от мезоциклов подготовки в экспериментальной и контрольной группах.

На основании накопленного материала в процессе эксперимента была проделана следующая работа:

1. разработаны индивидуальные модели построения учебно-тренировочного процесса при подготовке к основным соревнованиям с учетом слабых и сильных качеств каждого спортсмена;

2. осуществлено планирование физических нагрузок, а также их корректировка с учетом методов медико-биологического контроля во время учебно-тренировочного процесса;

3. проведена оценка эффективности физических нагрузок и восстановительных мероприятий, оказываемых на организм спортсмена после проделанной тренировочной работы.

ВЫВОДЫ. Проведенное исследование показало, что применение медико-биологического контроля с использованием современных методов функциональной диагностики в учебно-тренировочном процессе позволяет повысить функциональные и психические возможности спортсменов, их физическую работоспособность и адаптацию к условиям напряженной нервно-мышечной деятельности. Разработанная методика управления учебно-тренировочным процессом дает возможность спортсменам в циклических видах спорта избежать состояния синдрома перетренировки (СПТ) и срыва адаптации в период учебно-тренировочного процесса и показать высокие спортивные результаты и достижения на ответственных соревнованиях, что показывает высокую ее эффективность.