Оптимизация физической нагрузки на учебных занятиях атлетической гимнастикой студентов вуза

Проблема планирования физических нагрузок как в спортивной тренировке, так и в физическом воспитании различных возрастных категорий населения в спортивной науке занимает одно из центральных мест. Это связано с тем, что именно нагрузки связывают в единое целое средства и методы физического воспитания с теми реакциями организма, которые они вызывают у занимающихся физической культурой. Активно эта проблема в физическом воспитании студентов стала разрабатываться еще в 80 – 90-е годы прошлого столетия. Интерес исследователей был сконцентрирован в основном в двух направлениях: первое – поиск эффективной организации содержания физического вос- питания в вузах (Юдин 1991; Соловьев 1991); второе – нормирование нагрузок на занятиях физической культурой (Федченко 1989; Куликов 1989). Следует подчеркнуть, что предлагаемые методики были рекомендованы на основе результатов оценки уровня физической подготовленности и общих рекомендаций по планированию нагрузки, принятых в теории и методике физического воспитания. Поэтому в настоящее время вопрос об оптимальных величинах физических нагрузок как оздоровительной, так и тренировочной направленности на учебных занятиях студентов вуза физической культурой остается в научной литературе открытым, хотя в некоторых публикациях приводятся их обобщенные характеристики и параметры (Бельский 1989; Висневски 1989; Смирнов 2000; Винокуров 2004).

С появлением новых методик, позволяющих беспрерывно фиксировать частоту сердечных сокращений во время выполнения любых упражнений в течение длительного времени, современных компьютерных программ для быстрого и точного расчета различных характеристик нагрузки (объем, интенсивность, мощность, расход энергии и т.д.) задачи е¸ эффективного планирования на учебных занятиях в вузе становятся реально разрешимыми на качественно новом уровне исследований.

В эксперименте приняли участие 98 юношей-студентов 1 – 4-го курсов высших учебных заведений г. Волжского Волгоградской области и г. Волгограда в возрасте 17 – 20 лет, имеющих средний уровень физической подготовленности по показателям подтягивания на перекладине (8 – 10 раз) и прыжков в длину с места (220 – 225 см). Юноши на занятиях физической культурой после стандартной разминки выполняли на специальных тренажерах ряд упражнений атлетической гимнастики: жим двумя руками от груди в положении сидя; жим двумя ногами в положении лежа на спине; сгибание бедра в положении лежа на передней части туловища. Воздействие указанных упражнений региональное, т.к. при их выполнении в работе занято более половины всех мышечных групп.

На одном занятии всегда был только один вид испытаний: например, жим ру

Доля от макс. веса, %	Кол-во повторов	Время работы, с	ЧСС миним.	ЧСС сред.	ЧСС максим.	ЧСС после 1 мин отдыха
100	1	2-3	126	151	157	131
99 – 90	2 – 3	1 – 10	118	152	176	122
89 – 90	4 – 6	15 – 20	107	152	175	125
79 – 90	7 – 10	20 – 30	106	150	172	124
69 – 60	11 – 18	30 – 40	108	131	167	122
59 – 50	19 – 24	40 – 55	102	148	170	125
49 – 40	> 25	> 60	103	151	174	127

ками. На другом занятии – жим ногами, и т.д. Вначале у всех студентов определяли индивидуально максимально возможное проявление усилий в каждом упражнении (по весу или отягощению, установленному на тренажерах). Затем вес или отягощение тренажеров постепенно уменьшались, но всегда испытуемые при этом выполняли максимально возможное для них количество повторений. Интервалы отдыха между подходами определялись исходя из самочувствия в соответствии с установкой «до полного восстановления».

Во время всех занятий при помощи командной системы регистрации сердечного ритма Polar у каждого испытуемого студента фиксировали частоту сердечных сокращений (ЧСС уд/мин). При помощи прилагающейся компьютерной программы рассчитывали минимальную, среднюю и максимальную величину ЧСС, суммарную величину сердечных сокращений (СС), расход энергии как во время выполнения всех атлетических упражнений, так и в период восстановления.

Полученные показатели реакции сердечно-сосудистой системы на различную величину физической нагрузки в упражнении «жим руками» представлены в таблице (см. выше).

Итак, низкие показатели минимальной величины ЧСС (102 – 107 уд/мин) зафиксированы при выполнении атлетического упражнения с весом в 40 – 90% от максимально возможных для них. С увеличением веса от 90 до 100% возрастают и показатели минимальной величины ЧСС (118 – 126 уд/мин). Это вполне соответствует современным представлениям спортивной физиологии – перед подъемом тяжелых снарядов у спортсменов ЧСС увеличивается почти на 30% по сравнению с более легкими тренировочными отягощениями (Кучкин 2001).

С уменьшением веса при выполнении упражнения «жим руками» совсем по-друго- му изменяются показатели средней и максимальной величины ЧСС. При снижении веса до 70% от максимально для них возможного и одновременном увеличении количества повторений упражнений (от 2 до 10 раз) эти показатели практически не меняются или несколько повышаются. Если вес снаряда находится в пределах 60 – 69% от максимального, а количество повторений – в пределах 11 – 18 раз, показатели средней и максимальной ЧСС существенно снижаются. Особенно это характерно для средней величины ЧСС, которая уменьшается более чем на 20 уд/мин, или почти на 14%. Далее с уменьшением веса и ростом количества повторений выполнения данного атлетического упражнения как средняя, так и максимальная ЧСС вновь возрастают. Зависимость средней величины ЧСС от количества повторных максимумов в атлетическом упражнении «жим руками» графически представлена на рис. 1.

Кроме этого, показатели ЧСС, фиксируемые через 1 мин отдыха после выполнения «жима руками», характеризуют скорость восстановительных процессов. Медленнее всего функциональное состояние сердечно-сосудистой системы у юношей студентов вуза восстанавливается после выполнения силовых упражнений с максимальным отягощением (100% – 2 – 3 с работы) и с минимальным отягощением (40 – 49%), но длительное время – более 60 с. В остальных тренировочных режимах восстановительные процессы имеют практически одинаковую скорость.

В отличие от динамики ЧСС с уменьшением отягощения снаряда и одновременным увеличением количества повторений упражнения «жим руками» расход энергии у выполняющих эти упражнения возрастает практически линейно. Так, в среднем юноша, имеющий массу тела 70 кг и

Рис.1. Зависимость средней величины ЧСС студентов вуза, имеющих средний уровень подготовленности, от количества повторных максимумов в атлетическом упражнении «жим руками»

рост 178 см, выполняя упражнение с максимальным весом 1 раз, затрачивает 1 ккал, а работая с весом 90 – 99% от максимального 3 раза – 1,4 ккал. Такая же ситуация наблюдается и дальше: вес 80 – 89%, упражнение выполняется 6 раз – расход энергии 2 ккал; вес 70 – 79%, 10 раз – 2,7 ккал; 60 – 69%, 18 раз – 4 ккал; 50 – 59%, 24 раза – 5 ккал; 40 – 49%, 25 раз – 6 ккал. Это свидетельствует о том, что, несмотря на уменьшение веса при выполнении упражнений с отягощением, с увеличением количества их повторений физическая нагрузка на занимающихся постепенно возрастает, достигая максимума при работе длительностью более 60 с.

Естественно, что у студентов, имеющих более высокие массо-ростовые показатели, расход энергии при выполнении атлетических упражнений будет несколько выше, а у студентов, имеющих меньшие массо-ростовые показатели, – соответственно несколько ниже. Эта зависимость в обобщенном виде графически представлена на рис. 2.

Тем не менее с линейным увеличением расхода энергии при выполнении «жима руками» с уменьшающимся весом и одновременным увеличением количества их повторений у студентов интенсивность расхода энергии (ккал в минуту) резко уменьшается. Так, при жиме 100% веса 1 раз интенсивность расхода энергии составляет

20 ккал в мин. Но уже при жиме веса 90 – 99% 3 раза интенсивность расхода энергии уменьшается до 8,4 ккал в минуту. Правда, далее такого быстрого снижения не происходит. При выполнении упражнений с весом 80 – 89% интенсивность расхода энергии – 6,0 ккал/мин; 70 – 79% – 5,8 ккал/мин; 60 – 69% – 5,4 ккал/мин. А вот дальнейшее уменьшение веса и увеличение количества повторений упражнений вновь приводят к возрастанию интенсивности энергетического расхода у юношей 17 – 20 лет: 50 – 59% – 5,5 ккал/мин, 40 – 49% – 6,0 ккал/мин.

Аналогичные результаты были получены и при исследовании других упражнений атлетической гимнастики: жим двумя ногами в положении лежа на спине; сгибание бедра в положении лежа на передней части туловища. Единственное отличие заключалось в том, что в упражнениях, выполняемых в положении лежа, показатели средней и максимальной величины ЧСС несколько ниже, чем в упражнениях, выполняемых в положении сидя.

Учитывая показатели реакции сердечно-сосудистой системы студентов вузов, имеющих средний уровень физической подготовленности, а также выявленную зависимость ЧСС от величины отягощения и количества повторений атлетических упражнений регионального характера воздействия, можно сделать следующие выводы.

Рис.2. Зависимость величины расхода энергии студентов вуза, имеющих средний уровень подготовленности, от количества повторных максимумов в атлетическом упражнении «жим руками»

• 1.    Оптимальная величина физической нагрузки для юношей-студентов высших учебных заведений 17 – 20 лет, имеющих средний уровень физической подготовленности, на учебных занятиях атлетической гимнастикой достигается при выполнении в одном подходе 11 – 18 повторений упражнений регионального характера воздействия с усилиями 60 – 69% от максимально возможных для них за 30 – 40 с. Интервалы отдыха между подходами – не менее 1 мин. При этом, выполняя один подход, юноша в среднем расходует 4 ккал.

• 2.    Только при выполнении атлетических упражнений с рекомендованной величиной физической нагрузки максимальная ЧСС не превышает 170 уд/мин, что свидетельствует об их наибольшей оздоровительной направленности по сравнению с другими тренировочными вариантами. Это подтверждают и показатели расхода энергии. Общий расход энергии при выполнении одного подхода атлетических упражнений с 11 – 18 повторениями и весом 60 – 69% от максимального составляет оптимальную величину 4 ккал за 40 с. При таком расходе энергии его интенсивность из всех тренировочных вариантов наименьшая – 5,4 ккал/мин.

• 3.    Не рекомендуется для юношей 17 – 20 лет, имеющих средний уровень подготовленности, включать в учебные занятия физической культурой в вузе упражнения

атлетической гимнастики, выполняемые с предельными и околопредельными усилиями (90 – 100% от максимальных) и продолжительностью более 60 с.