Функциональная готовность спортсменов высокой квалификации в игровых видах спорта

Оценка функциональной готовности является важным аспектом управления тренировочным процессом спортсменов любого пола, возраста, квалификации и специализации. В данном контексте игровые виды спорта, футбол и баскетбол, в частности, не являются исключением. Несмотря на то, что в отечественной практике принято уделять большее значение технико-тактической подготовке, недостаточное внимание к развитию сердечнососудистой системы и общей выносливости может являться лимитирующим фактором в спортивном совершенствовании. Как известно, в обоих видах спорта аэробная производительность и отслеживание динамики ее изменений в годичном цикле подготовки атлетов имеет крайне важное значение для достиже- ния высоких спортивных результатов [2, 3, 8, 10, 11, 15, 16]. Длительность игровой соревновательной деятельности в футболе составляет 90 мин, в баскетболе – 60 мин, в минифутболе – 40 мин чистого времени. При этом интенсивность игровой деятельности и ее распределение на протяжении соревновательного поединка определяется не желанием и тактикой спортсмена, а непредсказуемыми атакующими действиями соперника, что требует высокоразвитых анаэробных силовых способностей для рывков и ускорений, быстрого восстановления и анаэробной выносливости для эффективного выполнения их многократно [3, 10, 12].

Стремительное развитие и повышение качества медицинской техники позволяет по- лучать необходимую информацию для диагностики физической работоспособности и детально изучать реакцию организма на тренировочные воздействия и восстановление после нагрузок, что играет важную роль в предупреждении переутомления и перетрени-рованности спортсменов [6, 7, 9, 13, 18]. Важно учесть, что отсутствие мониторинга динамики состояния кардио-респираторной системы в тренировочном процессе может иметь крайне негативные последствия как на достижение спортивных результатов, так и сопровождаться возникновением патологических состояний ССС на фоне чрезмерных (не соответствующих функциональному состоянию спортсмена) физических нагрузок [17].

Для оценки аэробных способностей и физической работоспособности в практике спортивной медицины во всем мире принято использовать показатель максимального потребления кислорода (МПК). Хорошо известно, что величина МПК является одним из важнейших показателей, с помощью которого может быть наиболее точно охарактеризована величина общей физической работоспособности спортсмена [19]. Информация о величине МПК особенно важна для того, чтобы корректно оценить функциональное состояние спортсменов. Наблюдения за изменениями МПК у этих лиц могут оказать существенную помощь в оценке уровня функциональной готовности организма и способствовать грамотному планированию тренировочного процесса с учетом индивидуальных особенностей.

Цель – оценить уровень функциональной готовности профессиональных спортсменов игровых видов спорта.

Материалы и методы. Исследование было проведено в научно-исследовательской лаборатории «Технологии восстановления и отбора в спорте» ЦКП Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург. В группы исследования вошли 19 профессиональных баскетболистов, г. Екатеринбург (возраст – 24,9 ± 5,3 (19–36) лет, длина тела – 198,36 ± 7,9 (185–210) см, масса тела – 94,34 ± 13,3 (74– 123) кг) и 14 профессиональных спортсменов мини-футбольного клуба, г. Екатеринбург (возраст – 25,8 ± 4,6 (18–36) лет, рост – 181 ± 6,5 (172–195) см, масса тела – 79,4 ± 7,1 (67,4– 94) кг). Уровень спортивной квалификации участников исследования – от кандидата в мастера спорта до мастера спорта междуна- родного класса. Исследование проводилось в подготовительный период тренировочного макроцикла. По данным врачебного контроля все спортсмены были здоровы на момент проведения исследования, не имели патологий со стороны ведущих систем организма и противопоказаний для нагрузочного тестирования.

Все участники дали письменное согласие на проведение исследования, дальнейшую обработку полученных данных и публикации результатов исследования. Предварительно они были проинформированы о методах тестирования, целях и задачах, а также возможных рисках. Данное исследование было проведено в соответствии с принципами Хельсинской Декларации Всемирной Организации Здравоохранения.

Функциональное состояние спортсменов оценивалось с помощью нагрузочного тестирования в соответствии с международными рекомендациями ACC/AHA 2002 Guidelines update for exercise testing, 2006 [1] – велоэргоспирометрии с использованием в качестве нагрузочного устройства велоэргометра Schiller Ergosana-911 (Schiller AG, Швейцария) и портативного газоанализатора Fitmate PRO (Cosmed, Италия). Оба прибора были запрограммированы на идентичный шаблон тестирования, что позволило получить корректную и исчерпывающую информацию о функциональном состоянии сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем. Применяли протокол максимального теста («до отказа») с непрерывно возрастающей нагрузкой (РАМП-протокол). В течение первой минуты была задана нагрузка, соответствующая 0 Вт (разминка), с последующим увеличением, начиная с 60 с теста на 40 Вт/мин. Участникам исследования было рекомендовано поддерживать частоту педалирования (каденс) на уровне 80 об/мин.

Тест считали максимальным при следующих условиях:

• 1)    невозможность поддерживать заданную частоту педалирования (80 об/мин);

• 2)    отказ от работы вследствие избыточного накопления молочной кислоты в мышцах;

• 3)    появление объективных признаков перенапряжения систем организма (сердечнососудистой, дыхательной, нервной и т. д.) и медицинских показаний к прекращению тестирования.

На протяжении всего стресс-теста реги- стрировались следующие показатели: ЧСС (уд./мин), легочная вентиляция (л/мин), частота дыхания (цикл/мин), мощность нагрузки (Вт), потребление кислорода – абсолютные (мл/мин) и относительные значения (мл/кг/мин). По завершении тестирования были определены максимальные значения регистрируемых параметров – максимальное потребление кислорода (МПК, мл/кг/мин), максимальная ЧСС (уд./мин), максимальная достигнутая мощность нагрузки (Вт) при заданной частоте педалирования, относительная максимальная мощность нагрузки (Вт/кг), максимальная вентиляция легких (МВЛ, мл/мин), порог анаэробного обмена (ПАНО, % от МПК) и ЧСС на уровне ПАНО (уд./мин).

Регистрируемые параметры функции сердечно-сосудистой системы (ЧСС в покое, максимальные значения и динамика ЧСС в восстановительном периоде) позволили оценить уровень функциональных резервов сердечнососудистой системы. Кроме того, показатели максимальной и относительной достигнутой мощности нагрузки (P max и Р max /кг) предоставили информацию о силовых способностях работающих мышц.

Измеренный порог анаэробного обмена, в свою очередь, является важной мерой аэробной выносливости. Высокие значения ПАНО позволяют атлетам длительно выдерживать высокоинтенсивную нагрузку до появления признаков утомления [5, 20].

Для оценки субъективных признаков утомления использовали модифицированную шкалу Борга (10 баллов). Данная шкала широко используется в кардиологической практике и является дополнительным методом выявления ранних признаков перенапряжения сердечнососудистой системы [4, 14].

Статистический анализ данных проводился с использованием пакетов программ Excel (Microsoft Office 2007) и SPSS Statistics 17.0 (IBM). Нормальность распределения признака в выборках оценивали с использованием теста Шапиро–Уилка. Для описания параметров в исследуемых группах были рассчитаны средние величины (M), стандартное отклонение (SD), минимальные и максимальные значения (min – max). Для выявления различий между группами применяли сравнительный анализ с использованием параметрического критерия Стьюдента (Т-тест). Для поиска возможной связи между параметрами был проведен корреляционный анализ с вычислением коэффи- циентов корреляции по Пирсону и коэффициентов уравнений линейной регрессии. Различия и корреляции считали достоверными при P < 0,05.

Результаты исследования. В табл. 1 представлены результаты стресс-тестирования с газоанализом исследуемых баскетболистов и футболистов. Анализ реакции организма на предъявляемую физическую нагрузку выявил, что спортсмены обеих команд обладают хорошей аэробной подготовленностью: на начальном этапе тестирования показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС до теста, ЧСС на нулевой мощности и ЧСС на мощности 110 Вт) соответствовали низким значениям – норме для спортсменов. Очевидно, длительная спортивная деятельность способствовала объемному развитию сердца и дыхательной системы, что позволяет спортсменам легко переносить аэробные нагрузки низкой интенсивности.

Как видно из результатов стресс-теста, параметр ПАНО в обеих исследуемых группах свидетельствовал о хорошей функциональной готовности спортсменов и не имел достоверных различий между футболистами и баскетболистами. Однако этот показатель варьировал в широком диапазоне – от 68 до 91 % от МПК у баскетболистов и от 74 до 95 % от МПК у футболистов, соответственно. Известно, что показатель уровня ПАНО является более чувствительным, чем показатель МПК к изменениям в функциональном состоянии организма и влиянию тренировочных нагрузок [19]. Чем выше данный показатель относительно величины МПК, тем лучше организм способен справляться с физическими нагрузками, не испытывая утомления и напряжения мышечной и кардио-респираторной систем. Другими словами, данный показатель имеет крайне важное значение для планирования тренировочного процесса. Поддержание и повышение уровня ПАНО является одной из приоритетных задач тренировочного процесса. В то же время, отрицательная динамика ПАНО требует внесения своевременных корректировок в объем и интенсивность физических нагрузок.

Рассмотрение функционирования организма спортсмена непосредственно перед отказом (невозможностью) продолжать тестирование позволяет определить предельные значения ЧСС, МПК, МВЛ и максимальную мощность, которую способны продемонстри-

Таблица 1

Table 1

Результаты нагрузочного тестирования методом велоэргоспирометрии профессиональных футболистов и баскетболистов (среднее значение ± стандартное отклонение (min – max))

Results of cycling stress-test with gas-exchange measurements of professional soccer and basketball players (Mean value ± standard deviation (min – max))

Показатель Parameter	Баскетболисты Basketball-players (n = 19)	Футболисты Soccer-players (n = 14)	Норма Sport games norm
МПК, мл/кг/мин VO 2max , ml/kg/min	46,47 ± 5,08 (38–57,2)	51,01 ± 5,7** (40,4–62,2)	> 52,5
ЧСС до теста, уд./мин HR before the test, bpm	65,7 ± 9,2 (53–100)	69,79 ± 11,47 (49–91)	74
ЧСС P = 0 Вт , уд./мин HR P = 0 Вт , bpm	87,08 ± 10,49 (73–104)	85,81 ± 12,12 (65–106)	85
ЧСС P = 110 Вт , уд./мин HR P = 110 Вт , bpm	106,42 ± 9,96 (95–124)	104,82 ± 8,68 (93–123)	110
ЧСС макс HR max , bpm	167 ± 13,8 (146–190)	171,43 ± 10,36 (153–193)	185–195
Максимальная мощность, Вт P–VO 2max , W	372,95 ± 53,1 (282–500)	357,07 ± 41,34 (280–403)	–
Относительная максимальная мощность, Вт/кг P–VO 2max / kg , W/kg	4,08 ± 0,6 (3,2–5,1)	4,59 ± 0,36** (3,95–5,07)	> 5
Максимальная вентиляция легких, л/мин Ve max , l/min	145,59 ± 35,63 (69–211)	129,31 ± 32,39 (66,6–204,9)	> 180
Порог анаэробного обмена, % МПК AT, %VO 2max	80,67 ± 5,88 (68–91)	83,15 ± 5,71 (74–95)	–
Метаболический эквивалент METS	13,42 ± 1,8 (11–18)	14,64 ± 1,55* (12–18)	> 17
Скорость восстановления ЧСС 1 мин, уд./мин Speed of HR recovery 1 min, bpm	27,4 ± 12,3 (5–50)	28 ± 9 (16–43)	40
Скорость восстановления ЧСС 2 мин, уд./мин Speed of HR recovery 2 min, bpm	25,37 ± 8,8 (11–43)	25,1 ± 7,4 (17–37)	30

Примечание. * – p < 0,05 различия достоверны; ** – p < 0,01 различия достоверны.

Note. * – p < 0.05 differences are significant; ** – p < 0.01 differences are significant.

ровать мышцы ног в стресс-тесте. При этом сопоставление вышеперечисленных показателей сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем с модельными характеристиками высококвалифицированных спортсменов позволяет определить индивидуальные лимитирующие факторы физической работоспособности спортсмена.

Было установлено, что максимальная ЧСС у спортсменов – футболистов (171,43 ± ± 10,36 уд./мин) и баскетболистов (167 ±

± 13,8 уд./мин) – достоверно не различались и эти величины были существенно ниже должных в профессиональном спорте. При сбалансированном функционировании сердечнососудистой и мышечной систем отказ от по- вышающейся нагрузки происходит при ЧСС в интервале 185–200 уд./мин. Отказ от работы (или прекращение теста) на пульсе ниже 180 уд./мин свидетельствует о преобладающем развитии сердца над мышечной системой спортсмена. То есть в этом случае объемное сердце легко доставляет избыточное количество кислорода к мышцам, которые не могут утилизировать весь кислород. Причем чем ниже ЧСС отказа, тем больше силовой и высокоинтенсивной работы можно и нужно выполнять спортсмену, чтобы в полной мере реализовать себя в соревновательной деятельности. С другой стороны, положительной стороной низкого ЧСС отказа является хорошая готовность сердечной мышцы, что сохраняет организм спортсменов от перенапряжения и перетренировки.

Было выявлено, что средние значения МВЛ в команде баскетболистов выше, чем у профессиональных игроков в мини-футбол. Однако следует учесть, что первые обладают и большими росто-весовыми параметрами. Обращает на себя внимание тот факт, что максимальные индивидуальные показатели МВЛ у отдельных игроков обеих команд имели достаточно высокие значения, так же как худшие показатели объема дыхания в минуту – были чрезмерно низкими (см. табл. 1). Игрокам со слабым развитием дыхательной системы следует уделить внимание развитию дыхательной мускулатуры и выполнению интенсивной работы в тренировочном процессе. Вероятно, комбинация отлично развитой кардиосистемы и недостаточная мышечная масса не вынуждает дыхательную систему напряженно функционировать как в проводимом стресс-тесте, так и в тренировочном процессе.

Максимальная мощность, достигаемая спортсменом в тестировании по РАМП-про-токолу, когда мощность педалирования непрерывно увеличивается каждую секунду, позволяет судить о развитии мышечной системы ног: предельная мощность педалирования (Pmax, Вт), свыше которой спортсмен не может поддерживать заданную частоту педалирования, считается показателем собственносиловых способностей спортсмена. Если по параметру максимальной мощности в стресс-тесте спортсмены не имели достоверных различий, то относительная максимальная мощность была достоверно выше у футболистов (4,59 ± 0,36 Вт/кг), тем не менее величина данного показателя у футболистов была значительно ниже необходимых в спорте 5 Вт/кг.

В табл. 2 представлены результаты корреляционного анализа между показателями сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем, полученных в течение нагрузочного тестирования.

Известно, что МПК является интегральным показателем функционирования трех систем (в порядке значимости): мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной [19]. Только при совокупном благополучии их работы и высоких показателях каждой из вышеперечисленных систем спортсмен обладает высоким показателем МПК. Данное суждение

Таблица 2

Table 2

Данные корреляционного анализа (корреляции Пирсона)

между параметрами функциональных возможностей спортсменов игровых видов спорта

Data from correlative analysis (Pearson’s correlations)

between parameters of functional capacity of team-athletes

Показатель Parameter	P max /кг P max /kg	чсс „ . макс HR max	МВЛ VE	ПАНО AT	METs	чсс, 1 мин HR 1 min	ЧССэ 2 мин HR 2 min	МПК VO 2 max	ЧСС ПАНО HR AT
р max	,411*	,572**	,807**	–,289	,511**	,370*	,365*	,568**	,325
P max /кг P max /kg	1	,565**	,176	,008	,777**	,494**	,434*	,800**	,550**
чсс „ . макс HR max	,565**	1	,520**	,322	,497**	,734**	,717**	,532**	,957**
МВЛ VE max	,176	,520**	1	–,373*	,412*	,328	,288	,467**	,207
ПАНО AT	,008	,322	–,373*	1	–,314	,409*	,390*	–,303	** ,564
METs	,777**	,497**	,412*	–,314	1	,400*	,315	,984**	,421
ЧСС, 1 мин HR 1 min	,494**	,734**	,328	,409*	,400*	1	,857**	,449**	,790**
ЧССэ 2 мин HR 2 min	,434*	,717**	,288	,390*	,315	,857**	1	,373*	,810**
МПК VO 2 max	,800**	,532**	,467**	–,303	,984**	,449**	,373*	1	,447*
ЧСС ПАНО HR AT	,550**	,957**	,207	** ,564	,421	,790**	,810**	,447*	1

Примечание. * – p < 0,05 корреляции значимы; ** – p < 0,01 корреляции значимы.

Note. * – p < 0.05 correlations are significant; ** – p < 0.01 correlations are significant.

подтверждается данными проведенного корреляционного анализа (см. табл. 2). Так, были установлены тесные взаимосвязи между силовыми способностями мышц нижних конечностей (относительная максимальная мощность) и показателями максимальной ЧСС (r = ,565, P < 0,01), ЧСС на уровне ПАНО (r = ,550, P < 0,01) и МПК (r = ,800, P < 0,01). При выявленном недостаточном развитии мышечной и дыхательной систем сложно ожидать высоких значений МПК у обследуемых игроков.

Было установлено, что уровень аэробных способностей футболистов был достоверно выше, чем у профессиональных баскетболистов. В частности, метаболический эквивалент (METs) у футболистов (в среднем 14,64 ± ± 1,55) был достоверно выше, чем в группе баскетболистов (13,42 ± 1,8).

Тем не менее баскетболисты, по нашему мнению, обладают потенциальными возможностями повышения МПК и МЕТs при правильно организованном макроцикле. Во-первых, при интенсивной соревновательной деятельности на протяжении длинного игрового сезона, во-вторых, при увеличении доли тренировок силовой направленности, грамотно включенных в соревновательный период и/или в переходный и подготовительный к следующему сезону.

Заключение. Контроль функционального состояния и его динамики в игровых видах спорта должен быть неотъемлемой частью организации тренировочного процесса для обеспечения стабильности и соревновательной продуктивности, эффективности на протяжении всего спортивного сезона. Выявленные в результате функционального обследования типичные состояния и индивидуальные особенности спортсменов позволили дать рекомендации по коррекции командного тренировочного процесса и индивидуализации подготовки.

Работа выполнена при финансовой поддержке постановления № 211 Правительства Российской Федерации, контракт № 02.A03.21.0006