Correlation matrix for revealing informative indicators of functional state estimation, anaerobic working capacity and physical readiness of highly qualified athletes

Abstract


The possibility of revealing informative markers for assessing the functional state and special working capacity of highly skilled multihorts by means of correlation analysis is considered. It is established that the values of the relative and explosive strength of most muscle groups have prognostic significance as a criterion for their physical fitness. The priority of extensor musculature for achieving high sports results in athletics decathlon is proved. It was found that the parameters of the anaerobic threshold, determined by the heart rate, are more related to the athletic result than the anaerobic threshold values determined by the amount of oxygen consumed. Five groups of indicators were distinguished, which had a strong relationship with the athletic result in the decathlon. The first group included markers that characterize the aerobic capacity of the body: the relative level of maximum oxygen consumption, anaerobic threshold, pulmonary ventilation, respiratory coefficient and vital capacity of the lungs. The second group consisted of parameters reflecting the rate of recovery of aerobic capacity of the body within 2 minutes after the end of physical activity: heart rate, respiratory, oxygen consumption and pulmonary ventilation. The third group included the values of energy metabolism in the central, right and left temporal regions of the brain, where the higher centers of the motor and sensory systems are located, as well as the centers of the descending pyramidal tract responsible for performing arbitrary movements. The fourth group included indicators characterizing the background mental state, speed and accuracy of the attentional set-shifting, psycho-emotional stability. The fifth group consisted of parameters of the analysis of the heart rate, which reliably correlated with the sum of points in the decathlon.

Введение. Изучение морфофункциональных харак- теристик, двигательных способностей и психических качеств, зависящих от типологических свойств нервной системы, как показателей, в определенной степени лимитирующих рост спортивных результатов, является одной из важнейших задач специалистов, занимающих- ся проблемами подготовки спортсменов, специализи- рующихся в легкой атлетике. Более того, специфика соревновательной деятельности в комплексных видах спорта предъявляет высокие требования именно к физической подготовленности атлетов [1, 2], так как легкоатлетические многоборья - это совокупность легкоатлетических дисциплин, в которых для мужчин в программу соревнований включено десять видов испытаний, для женщин - семь. И для эффективного выполнения данной работы спортсмен должен обладать разносторонней подготовленностью с акцентом на про- явление скоростных, скоростно-силовых способностей и аэробной выносливости [3, 4, 6-8]. Принимая во внимание лишь фрагментарный характер исследований в многоборье, минимальное количество публикаций по оценке физической подго- товленности атлетов [4-9], многие вопросы остаются открытыми или требуют пересмотра в свете совре- менного уровня результатов. Цель исследования. Совершенствование си- стемы оценки физической подготовленности легко- атлетов-многоборцев на основе данных основных характеристик функционального состояния, психофи- зиологических свойств, специальной работоспособ- ности и физической подготовленности с помощью корреляционного анализа. Материалы и методы. В лаборатории кафедры биологических дисциплин Смоленской государствен- ной академии физической культуры, спорта и туризма обследованы 18 высококвалифицированных атлетов летнего многоборья (8 мастеров спорта междуна- 154 2 (62) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования родного класса и 10 мастеров спорта). В качестве критерия оценки уровня спортивных достижений учитывалась сумма очков в легкоатлетическом много- борье, показанная спортсменами на официальных соревнованиях в период с июня по август 2017 г. Для определения анаэробных возможностей орга- низма проводилась велоэргометрическая нагрузка на механическом велоэргометре «Ergomеdic 894E Peak Bike» фирмы «Monark Exercise AB» (Швеция). Для вы- явления параметров системы внешнего дыхания и газового состава в выдыхаемом воздухе применялась система «Schiller» (Швейцария) с газоанализатором «Ganshorn Power Cube». Оценка активности различных структур головного мозга проводилась с помощью аппаратно-программного комплекса для топогра- фического картирования электрической активности мозга «Нейро-КМ» (Россия). Анализ параметров двига- тельных действий осуществлялся на основе оптической системы «Optojump next» фирмы «Microgate» (Италия). Кроме того, регистрировались вариационная пульсо- метрия, время реакции на движущийся объект, время простой двигательной реакции, подвижность и инерт- ность нервных процессов в коре головного мозга, сила и слабость нервной системы, уровень активации и функциональная асимметрия полушарий головного мозга, а также психоэмоциональное состояние. Статистическая обработка полученного материала проводилась с использованием программы Statistica 10.0. Статистическую значимость различий опреде- ляли с помощью критерия Стьюдента (при сравнении двух выборок). Результаты считали статистически значимыми при р<0,05. Результаты и их обсуждение. У высококвалифи- цированных многоборцев-мужчин выявлено большое число сильных (r=0,8) корреляционных взаимосвязей Рис. 1. Корреляционные плеяды показателей силовых и скоростно-силовых качеств у высококвалифицированных многоборцев-мужчин: Абал. - высота прыжка вверх по Абалакову; Мощн. - мощность, развиваемая в серии из 7 подскоков; Отн. р лб. - относительная сила разгибателей левого бедра; Отн. р пб. - правого бедра; Отн. р лг. - левой голени; Отн. р пг. - правой голени; Отн. р лп. - левого плеча; Отн. р пп. - правого плеча; Отн. р лпр. - левого предплечья; Отн. р ппр. - правого предплечья; Отн. р тул. - туловища; Вз. р лб. - взрывная сила разгибателей левого бедра; Вз. р пб. - правого бедра; Вз. р лб. - взрывная сила разгибателей левой голени; Вз. р пг. - взрывная сила разгибателей правой голени; Вз. р лп. - взрывная сила разгибателей левого плеча; Вз. р пп - взрывная сила разгибателей правого плеча; Вз. р лпр. - взрывная сила разгибателей левого предплечья; Вз. р ппр. - взрывная сила разгибателей правого предплечья; Вз. с тул. - взрывная сила сгибателей туловища; Вз. р тул - взрывная сила разгибателей туловища; Част. 2 - частота вращения педалей на велоэргометре с нагрузкой 2 кг на килограмм массы тела; Част. 7 - частота вращения педалей на велоэргометре с нагрузкой 7 кг на килограмм массы тела. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 2 (62) - 2018 155 Экспериментальные исследования между значениями относительной и взрывной силы исследованных мышечных групп. На рисунке 1 пред- ставлены корреляционные плеяды на уровне «сре- зов» r>=0,8; r>=0,7; r>=0,6 и r>=0,5 для показателей силовых и скоростно-силовых качеств. Данный факт свидетельствует о совершенных механизмах управле- ния двигательными действиями и расценивается как результат длительных и целенаправленных специали- зированных тренировок. Именно это обстоятельство и помогает спортсменам показывать высокие спор- тивные результаты в легкоатлетическом многоборье. Наличие такого большого числа сильных взаимос- вязей (r=0,8) свидетельствует об информативности значений относительной и взрывной силы большин- ства мышечных групп в качестве маркеров оценки физической подготовленности. Установлено, что величина соподчиненности спортивного результата в десятиборье (сумма очков 7700-8000) со значениями относительной и взрывной силы мышц-разгибателей больше, чем для их анта- гонистов (мышц-сгибателей), что свидетельствует о приоритете разгибательной мускулатуры для до- стижения максимальных величин в этом виде спорта (рис. 2). Также высокие коэффициенты корреляции обнару- жены для высоты вертикального прыжка по Абалакову и мощности, развиваемой спортсменами при выпол- нении серии из 7 подскоков. На рисунке 3 представлены корреляционные плея- ды на уровне «срезов» r>=0,8, r>=0,7, r>=0,6 и r>=0,5 для показателей энергетического обмена, скорости восстановительных процессов, психодиагностиче- ского исследования и вариационной пульсометрии, отражающие степень и тесноту их взаимосвязей. Для определения прогностической значимости ис- следуемых показателей строилась «корреляционная модель» их соподчиненности с суммой очков в легко- атлетическом десятиборье (рис. 4). Построение такой модели позволило выделить 5 групп параметров, имеющих тесную корреляционную взаимосвязь со спортивным результатом в десяти- борье. Рис. 2. «Корреляционная модель» взаимосвязей показателей относительной и взрывной силы отдельных мышечных групп со спортивным результатом у высококвалифицированных многоборцев-мужчин. Обозначения как на рисунке 1 156 2 (62) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования Рис. 3. Корреляционные плеяды показателей аэробных возможностей и функционального состояния организма у высококвалифицированных многоборцев-мужчин: МПК - максимальное потребление кислорода; ДК - дыхательный коэффициент при достижении МПК; О -пульс - кислородный пульс; ЛВ - легочная вентиляция при достижении МПК; АП - анаэробный порог по отношению к ЧСС в момент достижения МПК; ЖЕЛ - жизненная ёмкость легких; МПК% - потребление кислорода через 2 мин отдыха по отношению к МПК; ДК% - дыхательный коэффициент через 2 мин отдыха к уровню при достижении МПК; ЧСС% - частота сердечных сокращений через 2 мин отдыха к уровню при достижении МПК; ЛВ% - легочная вентиляция через 2 мин отдыха к уровню при достижении МПК; ИН - индекс напряженности систем регуляции ритма сердца; TP - мощность спектра колебаний ритма сердца; уровень энергетического обмен: Fz - лобная область; Cz - центральная область; Oz - затылочная область; Td - правая височная область; Ts - левая височная область; Tреак. - время реакции простой зрительно-моторной реакции; Vпереключ. - скорость переключаемости внимания; A - безошибочность переключаемости внимания; Tрдо - точность РДО; U - психоэмоциональная устойчивость; PS фон - психическое состояние (фоновое) В первую группу вошли маркеры, характеризую- щие аэробные возможности организма: относитель- ный уровень МПК, анаэробный порог, определяемый по ЧСС, легочная вентиляция, дыхательный коэффи- циент в момент достижения МПК, а также жизненная емкость легких. Вторую группу составили параметры, отражающие скорость восстановления аэробных возможностей ор- ганизма в течение 2 мин после окончания физической нагрузки: ЧСС (r=0,76), дыхательный коэффициент (r=0,66), потребление кислорода (r=0,58) и легочная вентиляция (r=0,55). Третью группу в иерархии информативных марке- ров обследуемых десятиборцев образовали значе- ния энергетического обмена в центральной (r=0,86), правой (r=0,92) и левой височных областях головного мозга (r=0,81), где расположены высшие центры двигательной и сенсорной систем, а также центры нисходящего пирамидного тракта, ответственного за выполнение произвольных движений. В четвертую группу параметров, связанных с особенностями психической деятельности спортсме- нов, вошли показатели, характеризующие фоновое психическое состояние, скорость и безошибочность переключаемости внимания, психоэмоциональная устойчивость. Видимо, наличие таких признаков психики у спортсменов является важным компонен- том спортивной одаренности в легкоатлетическом многоборье. Пятую группу составили показатели вариационно- го анализа сердечного ритма, которые достоверно коррелировали с суммой очков в десятиборье. Среди таких параметров следует выделить индекс напря- женности регуляторных систем организма (ИН, r= -0,51), общую мощность спектра колебаний ритма сердца (ТР, r=0,59), продолжительность сердечного ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 2 (62) - 2018 157 Экспериментальные исследования Рис. 4. «Корреляционная модель» взаимосвязей показателей аэробных возможностей и функционального состояния организма у высококвалифицированных многоборцев-мужчин. Обозначения как на рисунке 3. цикла в состоянии относительного покоя (R-R, r= -0,61). Заключение. Установлено, что наиболее ин- формативными показателями оценки физической подготовленности многоборцев по результатам кор- реляционного анализа являются: - уровень постоянных потенциалов отдельных об- ластей коры головного мозга; - величина индекса напряженности регуляторных механизмов, мощность спектра колебаний и продол- жительность кардиоциклов; - объем выделяемого при работе углекислого газа, легочная вентиляция, жизненная емкость легких, кис- лородный пульс, максимальное потребление кислоро- да, индекс Тиффно и объем форсированного выдоха; - максимальная частота движений, абсолютная и относительная мощность, градиент прироста мощ- ности и коэффициент выносливости; - весь комплекс параметров оценки психоэмоци- онального статуса; - показатели взрывной силы у мужчин-многоборцев, относительной и максимальной силы - у женщин- легкоатлеток; - высота выпрыгивания по Абалакову; относитель- ная мощность и высота в методике «7 подскоков».

T M Brook

Email: bryktmcenter@rambler.ru

P A Terekhov

A A Nikolaev

  1. Добрынская, Н.И. Моделирование соревновательной де- ятельности как основа индивидуализации построения многолетней подготовки в легкоатлетическом многоборье (женщины) / Н.И. Добрынская, Е.Н. Козлова // Наука в олим- пийском спорте. - 2013. - № 10. - С. 31-37.
  2. Комарова, А.Д. Качество подготовки спортивных резервов в легкоатлетическом многоборье / А.Д. Комарова, И.Л. Жу- ков, В.И. Лагошин // Научно-спортивный вестник. - 2005. - № 6. - С. 13-16.
  3. Методические рекомендации по совершенствованию много- летней подготовки спортивного резерва в легкой атлетике / под ред. В.Б Зеличенка и [др.]. - М.: Центр развития легкой атлетики ИААФ. - 2016. - 543 с.
  4. Оганджанов, А.Л. Управление подготовкой спортсменов в прыжковых видах легкоатлетических многоборий / А.Л. Оганджанов, В.П. Косихин // Теория и практика физической культуры. - 2009. - № 6. - С. 46-52.
  5. Паскаль Э. Изменение уровня максимальных усилий нижних конечностей в процессе выступления в десятиборье / 158 2 (62) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования Э. Паскаль, Джан-Бено Морин, Пери Самозино // Вестн. ИААФ. - 2013.- № 3-4. - С. 19-35.
  6. Полищук, В.Д. Рациональное соотношение применения соревновательных упражнений в системе годичной подготовки десятиборцев высокой квалификации / В.Д. Полищук, Е.К. Козлова // Олимпийский спорт и спорт для всех: Междунар. науч. конгр.: тез. докл. - Киев, 2010. - С. 36-48.
  7. Черепякин, Р.С. Управление подготовкой высококвалифи- цированных десятиборцев в годичном цикле на основе информационной базы данных: автореф. дис. … канд. пед. наук / Р.С. Черяпкин. - М., 2014. - 24 с.
  8. Шлык, Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, под- ростков и спортсменов: монография / Н.И. Шлык. - Ижевск: Удмуртский университет, 2009. - 255 с.
  9. Юшкевич, Т.П. Проблемы развития десятиборья / Т.П. Юшке- вич, К.Л. Соболевский // Мир спорта. - 2006. - № 1. - С. 3-7.

Views

Abstract - 11

PDF (Russian) - 2

Cited-By



Copyright (c) 2018 Brook T.M., Terekhov P.A., Nikolaev A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies