Введение. Биатлон и шорт-трек в России являются одними из наиболее популярных зимних видов спорта. Анализ выступлений спортсменов в прошедшем сезоне показывает, что в биатлонном сезоне 2012-2013 годов сборная России вошла в тройку лучших команд сезона. Однако, по данным официальных сайтов (http://www.biathlonworld.com.ua), в отличие от прошлого сезона, в котором мужская и женская команды выступили достаточно ровно, в 2012-2013 годах российские женщины выиграли лишь одну медаль высшего достоинства. Отмечается положительная тенденция роста уровня выступлений российских спортсменов шорт трековиков. Так, на чемпионате Европы было завоевано шесть наград, в том числе две золотые, но как считает президент Союза конькобежцев России Алексей Кравцов, команда могла выиграть на несколько медалей больше (РИА Новости http://ria.ru/sport/z). Однако, по мнению самих спортсменов, несмотря на улучшение результатов, им не хватает стабильности. На наш взгляд, для дальнейшего улучшения сложившейся ситуации в выступлениях наших спортсменов необходимо больше внимание уделять совершенствованию медико-биологического обеспечения, что отражено в публикациях как российских [1, 2, 3], так и зарубежных ученых [4-18].
Цель работы. Выявление актуальной проблематики, сбор и анализ фактической информации по проведенным исследованиям в области физиологии, биохимии, биомеханики, спортивной деятельности, теории и методики подготовки спортсменов высокого класса в биатлоне и шорт треке.
Задачи исследования:
- определить приоритетные направления современных исследований, направленные на изучение медико-биологического обеспечения подготовки спортсменов высокого класса в шорт-треке и биатлоне;
- осуществить отбор значимых экспериментальных и теоретических работ и выполнить научный перевод статей, обзоров и рефератов, отражающих суть проведенных исследований;
- выделить наиболее важные научные факты, а также современные и перспективные тенденции в медико-биологическом обеспечении спортсменов высокого класса.
Полученные результаты и обсуждение. Проведенное исследование достижений зарубежной спортивной науки в период с 2008 по 2013 год по материалам периодической печати, освещающей вопросы медико-биологического обеспечения спортивной тренировки высококвалифицированных спортсменов в шорт-треке и биатлоне, позволило определить основные направления, по которым ведется исследовательская работа.
Ученые из исследовательского института спортивных наук Харбина (Китай) провели исследование по совершенствованию аэробной тренировки конькобежцев олимпийцев [13]. Они определили новый подход к аэробной тренировке, соответствующей отдельной специализации для их адаптации к изменению правил соревнований путем улучшения возможностей аэробного метаболизма и эффективности клиренса из крови молочной кислоты. Результаты показали, что индивидуализация аэробной тренировки способствует меньшему образованию молочной кислоты и ее лучшему клиренсу, повышению результативности шорт-трековиков на дистанции 500 м.
Ученый из нефтегазового университета Плоешти Вайда Мариус занимается разработкой моделей ориентации и отбора наиболее талантливых детей в конькобежном спорте [14]. Автор разработал модельные характеристики конькобежцев, обусловленные определенным био-психо-моторным профилем детей, которые на основе генетических задатков и благоприятных способностей должны развиваться и совершенствоваться в соответствии с возрастом спортсменов. Отбор спортсменов должен быть реализован в соответствии с определенными четкими и хорошо функционирующими био-психо-моторными моделями действия, являющимися инструментом процессов ориентации и первоначального отбора. Средние значения определенных благоприятных склонностей могут быть сформированы через способности или качества, считаемыми компенсационными, такими как: воля, совесть во время занятий, дисциплина, мужество, способность к концентрации, формирование чувства льда и т.д.
Большое внимание в последних работах зарубежных исследователей, как и ранее, уделяется оценке функционального состояния по данным анализа вариабельности ритма сердца. Ученые из Северо-Тренделагского Университетского колледжа, Норвегия, изучили особенности восстановления вегетативной нервной системы во время высокой тренировочной нагрузки у женщин-биатлонисток мирового класса [6]. Определены существенные внутри-индивидуальные различия общей вариабельности сердечного ритма. У некоторых спортсменов по состоянию самооценки утомления и восстановления показателей вегетативной нервной системы требовалось от 1-4 дней. Авторы отмечают, что показателям улучшения или восстановления формы предшествовало уменьшение или увеличение вариабельности ритма сердца. В общем, биатлонистки мирового класса показывали быстрое восстановление вегетативной нервной системы в период тяжелых тренировок и соревнований, несмотря на чрезвычайно высокие тренировочные нагрузки. Ночной отдых является достаточным, чтобы восстановиться после двух тренировок и тренировок по 2-4 часа в день.
Ученые из университетов Испании оценивают функциональное состояние спортсменов при помощи метода нелинейной динамики анализа вариабельности сердечного ритма [8]. Нелинейные показатели вариабельности сердечного ритма могут служить для оценки физиологического восстановления, физического состояния или риска развития сердечно-сосудистых патологий. В этом исследовании восстановление вариабельности сердечного ритма не коррелировало с восстановлением частоты сердечных сокращений (ЧСС) для любых из выбранных нелинейных показателей, подтверждая идею предоставления дополнительной информации о восстановлении ЧСС.
Ученый из школы клинической и экспериментальной медицины, колледжа медицинских и стоматологических наук, университета Бирмингема (Великобритания) исследовал особенности восстановления сердечного ритма после интенсивных динамических упражнений [5]. Высококвалифицированным биатлонистам характерен высокий тонус блуждающего нерва и расширенный диапазон увеличения сердечного выброса. В биатлоне увеличение влияния блуждающего нерва на сердце также дает преимущества для лучшего контроля стабильности, необходимой для точной стрельбы из винтовки в конце каждого круга гонки. Ученые выделяют факторы, оказывающие влияние на парасимпатическую активность биатлонистов. К ним относятся высокие значения максимального потребления кислорода (МПК) (> 60 мл/кг/мин) и низкая ЧСС покоя (около 50 ударов/мин), следствие холодного воздуха, центральные команды - сознательная попытка спортсмена в замедлении ЧСС, так как время, проведенное на огневом рубеже, время очень короткое (<1 мин).
Анализ и сопоставление методов определения МПК с помощью разных эргометров, в том числе и лыжного, проведенный учеными кафедры физиологии института спорта Варшавы [9], показал следующее: высокая точность определения МПК на лыжном эргометре возможна без измерения потребления кислорода благодаря очень сильной корреляции между мощностью и потреблением кислорода. МПК может быть прогнозируемо у мужчин и женщин по результатам работы субмаксимальной и максимальной мощности на лыжном эргометре с не меньшей точностью, чем при выполнении упражнений на велоэргометре, тредмиле или гребном эргометре. Наиболее точно прогнозировать МПК можно исходя из значения линейной взаимосвязи между потреблением кислорода и ЧСС в субмаксимальном упражнении, экстраполированном на возрастные показатели максимального пульса.
Ученые университета штата Монтана занимаются разработкой тестов для оценки специальной работоспособности биатлонистов и лыжников. Они исследовали надежность максимального лыжероллерного теста для определения физиологической стоимости нагрузки по потреблению кислорода и ЧСС [18]. Авторы предлагают производить расчет потребления кислорода с помощью субмаксимального градуированного теста для оценки взаимосвязи между расчетом внешней мощности и потребления кислорода. Для исследования теста на надежность определялось отношение между физиологическими маркерами потребления кислорода и ЧСС, а также внешней мощностью. Авторы указывают на то, что параметры кривой ЧСС и потребления кислорода считаются более надежными, чем соответствующие параметры перепада, хотя все переменные показали от средней до высокой оценки надежности в тесте. Этот анализ показывает, что один лыжероллерный субмаксимальный градуированный тест достаточно приближает графики потребления кислорода и ЧСС.
Специалисты отделения физиотерапии Сер-Тренделагского университетского колледжа и кафедры наук о движении человека, Норвежского университета науки и технологий, исследовали распространенность заболеваний опорно-двигательного аппарата среди норвежских биатлонисток [16]. Распространенность проблем опорно-двигательного аппарата среди биатлонисток составила 57,8 %. Наиболее часто встречались травмы колена (23,0 %), икроножных мышц (12,2 %), голеностопного сустава (10,8 %), нижней части спины (10,8 %) и бедра (10,1 %). Заболевания привели к прекращению тренировок у 73,5 % спортсменов и альтернативным тренировкам у 87,8 %. Пятьдесят процентов спортсменов имели одно или несколько заболеваний опорно-двигательного аппарата. Большинство проблем произошло на этапе предсезонной подготовки с длительным периодом удержания симптомов. Найдены некоторые различия между юниорами и юношами. Результаты подтверждают, что профилактика проблем нижних конечностей должна быть приоритетной, особенно во время предсезонной подготовки.
Исследованием характера и происхождения травм опорно-двигательного аппарата у высококвалифицированных биатлонистов занимались также ученые европейской школы физиотерапии Амстердама (Нидерланды) [4]. Частота травм у биатлонистов составляет около 58,6 травм на 100 спортсменов в год. Спортсменки (54,4 %) больше страдают травмами, чем спортсмены-мужчины (39,7 %). В общей сложности 54,4 % произошли во время тренировочного сезона, 39,7 % способствовали снятию с соревнований или тренировочного процесса. Наиболее часто травмы приходились на нижнюю часть спины (38,9 %), коленные суставы (35,7 %) и плечевые суставы (25 %). Бег был основной причиной травм (27,9 %). Независимая переменная "стаж занятий биатлоном" (7 лет и более) коррелирует с повышенным риском травм (Р = 0,036). Следовательно, биатлон связан с относительно высокой частотой травм, в основном легкой степени тяжести. Спортсменки получают больше травм, чем спортсмены-мужчины. Травма нижней части спины является наиболее распространенной. Большинство травм связано с большим объемом тренировочных средств, таких как бег.
Специалисты центра медицинских технологий университета Керсан, Корея, выявили взаимосвязь между региональными размерами мозжечка и статической устойчивостью у высококвалифицированных женщин, занимающихся шорт-треком [17]. Ученые исследовали влияние квалификационных и гендерных особенностей конькобежцев на объем мозжечка и статическое равновесие с использованием трехмерной магнитно-резонансной томографии. Кроме того, они проанализировали взаимосвязь размера мозжечка с устойчивостью. Результаты показали, что у женщин-спортсменок объем 6-7 долей мозжечка значительно коррелирует со статическим равновесием левой части тела. Конькобежный стаж оказывает большее влияние на статическое равновесие мужчин, чем женщин. Корреляция между размером 6-7 долей мозжечка и статической устойчивостью у женщин шорт-трековиков показывает, что этот регион мозга играет большую роль в устойчивости.
Мартин Лаки из школы спортивных наук Бирмингемского университета, Бирмингем, провел аналитическое исследование влияния мышечного тремора на эффективность стрельбы [10]. Размер тремора влияет на результативность стрельбы в биатлоне. Причина в том, что огневые рубежи находятся между сериями физической нагрузки. Воздействие холодного климата в состоянии покоя спортсменов может предположительно улучшить производительность стрельбы, но это только в том случае, если температура кожи рук и тела является одинаковой.
Исследователи школы кинетики университета Британской Колумбии исследуют состояние дыхательной системы спортсменов зимних видов спорта [11]. Они выделяют ряд важных проблем, которые предъявляют повышенные требования к дыхательной системе спортсменов зимних видов спорта. Во-первых, повышенный метаболизм мышц конечностей вызывает снижение содержания кислорода и увеличение содержания углекислого газа в венозной крови. Во-вторых, сердечный выброс увеличивается в несколько раз по сравнению с состоянием покоя. Весь объем крови должен пройти через легкие, что ограничивает время, доступное в легочных капиллярах для газового обмена и регуляции легочного сосудистого сопротивления, а также капиллярного давления. В-третьих, большие требования, предъявляемые тяжелыми упражнениями к легочной системе, не всегда соответствуют возможностям механической работы дыхательных мышц. Наконец, респираторная система может косвенным образом ограничивать доставку кислорода к работающим мышцам за счет рефлекторного перераспределения кровотока между дыхательными и локомоторными мышцами.
Авторы объясняют частые бронхиальные расстройства спортсменов частой гипервентиляцией холодным и сухим воздухом во время физических упражнений. Таким образом, дыхательная система фактически может «дезадаптироваться» при постоянной тренировке в холодной среде. Сочетание интенсивных тренировок с холодными условиями окружающей среды, по-видимому, вызывает ремоделирование эпителия дыхательных путей, о чем свидетельствует биопсия бронхов человека. Холод и физическая нагрузка оказывают более существенное влияние на дыхательную систему женщин: женщины испытывают ограничение потока выдоха чаще и на более низком уровне минутной вентиляции по сравнению с мужчинами-спортсменами; женщины испытывают большую динамическую гиперинфляцию во время тяжелых физических упражнений; полная механическая работа дыхания выше у женщин по сравнению с мужчинами во время нагрузки повышающейся мощности.
Группа ученых с кафедры торакальной медицины университетской больницы, кафедры кровообращения Норвежского университета науки и технологий, Тронхейм (Норвегия), кафедры респираторной медицины, Королевской больницы Альфреда и школы фармации Сиднейского университета, Сидней (Австралия), проводят исследования по сравнению реакции дыхательных путей на различные стимулы [12]. В связи с чем авторы оценивали гиперчувствительность дыхательных путей на метахолин, аденозин-5'-монофосфат и маннитол до и после эукапнической произвольной гипервентиляции, а также нагрузочного тестирования в естественных условиях во время соревновательного сезона, а также взаимосвязь с собственной оценкой респираторных симптомов лыжников. Ученые показали, что прямые и косвенные стимулы сужения просвета бронхов дыхательных путей неоднородны у высококвалифицированных лыжников-гонщиков. Гиперреактивность к метахолину более характерна для лыжников без астмы, чем для лыжников с астмой. Крайне низкая распространенность гиперчувствительности к косвенным стимулам: аденозин 5'-монофосфату, маннитолу, эукапнической произвольной гипервентиляции и специальному тесту предполагает другой, отличный от характерного для метахолина, патогенез гиперреактивности у высококвалифицированных лыжников и не спортсменов. Это может быть связано с аллергической сенсибилизацией или условиями тренировки, с возможными последствиями лечения симптомов, а также гиперчувствительностью дыхательных путей у этих спортсменов.
Ученые университетского колледжа Лондонского института охраны здоровья и работоспособности человека, Лондон (Великобритания), провели анализ изменения работоспособности человека в горных гипоксических условиях [15]. Спортсмены, не акклиматизированные к условиям среднегорья с рождения, имеют меньшую производительность и работоспособность в данных условиях. Работоспособность в условиях среднегорья значительно отличается между отдельными лицами. В основе этих отличий лежит генетическая изменчивость. Определение соответствующих генетических особенностей, особенно при специфической мышечной деятельности, вероятно, поможет получить более глубокое понимание того, как разные спортсмены приспосабливаются к высоте, и разработать определенные воздействия.
Ученые центра спорта и науки университета Эссекс и Британского Олимпийского университета исследовали влияние длины дистанции на оксигенацию мышц спортсменов шорт трековиков [7]. Использование портативных устройств ближней инфракрасной спектроскопии в данном исследовании подчеркивает различия в насыщении кислородом мышц правой и левой ног во время гонок на 3-х дистанциях: 500 м, 1000 м и 1500 м. Использование портативного оборудования для измерения локальных изменений мышц в естественных условиях, в сочетании с глобальными исследованиями, дает более полное представление о метаболических требованиях в шорт-треке. Было показано, что дистанция гонки мало или вообще не влияет на глобальные физиологические переменные, но длина дистанции и техника оказывают влияние на локальный кровоток. Наибольшее снижение насыщения крови кислородом в мышцах происходит на 2 и последующих кругах дистанции, как у мужчин, так и у женщин. Представленные результаты предлагают понимание местных метаболических воздействий максимальной скорости, а также воздействие изменений в технике передвижения в конькобежных гонках.
Проведенный поиск, отбор, изучение и анализ зарубежных источников информации по вопросам медико-биологического обеспечения спортивной тренировки высококвалифицированных спортсменов в биатлоне и шорт-треке позволил выделить наиболее значимые факты, сведения, тенденции и закономерности: определены новые подходы к аэробной тренировке, соответствующие отдельной специализации конькобежцев спринтеров; разработаны модельные характеристики конькобежцев, обусловленные определенным био-психо-моторным профилем; продолжаются исследования по использованию вариабельности сердечного ритма для диагностики состояний спортсмена; определены методические аспекты оценки специальной работоспособности на лыжном эргометре и лыжероллерах; выявлена взаимосвязь между региональными размерами мозжечка и статической устойчивостью; обозначены причины расстройств дыхательной системы спортсменов зимних видов спорта; проведены исследования по выявлению характера и происхождения травм опорно-двигательного аппарата у высококвалифицированных биатлонистов; исследовано влияние длины дистанции на оксигенацию мышц спортсменов шорт-трековиков.
Практические рекомендации. Полученные данные могут быть использованы как основа профилактики заболеваний, планирования и осуществления медико-биологического обеспечения российских спортсменов высокого класса, а также для создания программ повышения квалификации специалистов и тренеров по биатлону и шорт-треку.
Научно-исследовательская работа "Разработка научно-методических и образовательных материалов по различным аспектам подготовки спортсменов высокого класса с учетом перечня базовых видов спорта в Сибирском федеральном округе (по материалам зарубежной печати)" выполнена в соответствии с приказом Минспорта России от 21 декабря 2012 г. № 482 Об утверждении тематического плана государственного задания по выполнению прикладных научных исследований в области физической культуры и спорта для подведомственных Министерству спорта Российской Федерации научно-исследовательских институтов и вузов, на 2013-2015 годы.
Рецензенты:
Ляпин Виталий Алексеевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой анатомии, физиологии, спортивной медицины и гигиены ФГОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта», г. Омск.
Калинина Ирина Николаевна, доктор биологических наук, профессор кафедры медико-биологических основ физической культуры и спорта ФГОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта», г. Омск.
Библиографическая ссылка
Корягина Ю.В., Сухачев Е.А., Реуцкая Е.А. МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ В БИАТЛОНЕ И ШОРТ-ТРЕКЕ (ПО МАТЕРИАЛАМ ЗАРУБЕЖНОЙ ПЕЧАТИ) // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=9248 (дата обращения: 20.04.2024).