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

Full Text

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».

About the authors

T M Brook

Email: bryktmcenter@rambler.ru

P A Terekhov

A A Nikolaev

References

Supplementary files