Спирографические исследования выносливости велосипедистов, различающихся по возрасту

1.3.2 Спирографические исследования выносливости велосипедистов, различающихся по возрасту

За последние годы широкое развитие получил метод определения показателей внешнего дыхания в состоянии мышечного покоя и в процессе мышечной деятельности [3,9,14,25].

Исследования были направлены на изучение внешнего дыхания у велосипедистов разного возраста и занимающихся различными видами велосипедных гонок.

При этом использовались методы, определяющие лёгочный объём – жизненную ёмкость лёгких (ЖЁЛ); показатели вентиляции – минутный объём дыхания (МОД) и обусловливающие его параметры; показатели максимальной вентиляции лёгких (МВЛ).

Ставились задачи выяснить ценность отдельных методов определения вешнего дыхания и динамику возрастных изменений.

При сравнительном изучении показателей внешнего дыхания у велосипедистов школьного возраста обнаружились различия, обусловленные их возрастом и подготовленностью.

Общеизвестно, что ЖЁЛ увеличивается с возрастом. Это подтверждается многочисленными литературными данными.

У не занимающихся спортом показатели ЖЁЛ как в абсолютных величинах, так и в процентном отношении к должной величине значительно ниже, чем у подростков и юношей, занимающихся в отделениях лёгкой атлетики.

Наибольшие величины отличаются в группе спортсменов, старшего возраста. В возрастных группах спортсменов, занимающихся видами лёгкой атлетики, развивающими выносливость, показатели ЖЁЛ выше, чем у не занимающихся спортом. Показатель отношения фактической величины к должной у велосипедистов всех возрастов также выше, чем у не занимающихся спортом.

Соотношение ЖЁЛ и массы тела, т.е. жизненный показатель, наиболее благоприятно у занимающихся велоспортом, особенно в среднем и старшем возрасте. У не занимающихся спортом жизненный показатель ниже, но всё же, находится в пределах так называемой норме (60 и более). Лишь у подростков 13 – 14 лет он меньше нормы.

Определенный интерес представляют показатели частоты и глубины дыхания, в конечном счёте, определяющие МОД в состоянии мышечного покоя. С возрастом абсолютная величина частоты дыхания, несколько понижается, а глубина дыхания повышается.

Изменения МОД зависит от объёма и характера двигательного режима.

У систематически тренирующихся в гонках на велосипеде, развивающих выносливость МОД меньше, чем в других группах, и с возрастом (а следовательно, и со стажем занятий) уменьшается.

В остальных группах, особенно у не спортсменов, МОД в каждой возрастной группе больше и имеет тенденцию к повышению от младшей к старшей группе. Такова же динамика величин, характеризующих отношение фактического МОД к должной величине.

Одним из информативных показателем дыхательной функции лёгких является, как известно, максимальная вентиляция лёгких (МВЛ). С возрастом величина МВЛ закономерно повышается как у юных велосипедистов, так и у не занимающихся спортом. Уровень развития МВЛ у велосипедистов всех возрастов достоверно выше, чем у не занимающихся спортом.

При этом как частота дыхания, так и особенно его глубина во время произвольной лёгочной вентиляции у большинства велосипедистов выше.

Отношение величины фактической МВЛ к должной так же одинаково у разных групп спортсменов и у не занимающихся спортом.

Абсолютные величины резерва дыхания и показатель отношения резерва дыхания к МВЛ статистически достоверно выше у велосипедистов по сравнению с не занимающимися спортом. Различие достигает 13%, что говорит о больших возможностях системы внешнего дыхания у велосипедистов. Однако внутри сравниваемых групп велосипедистов существенной разницы не выявлено. У лёгкоатлетов показатель отношения резерва дыхания к МВЛ находится в пределах нормы. В то время как у не занимающихся спортом он не достигает нормы ни в одной возрастной группе.

В процессе систематических занятий спортом на протяжении годового цикла тренировки устанавливаются более или менее выраженные положительные сдвиги большинства спирографических и пневмотахометрических показателей: ЖЁЛ, МОД, глубины дыхания, предела дыхания, резерва дыхания и т.д. Эти сдвиги более отчетливы у велосипедистов 15-16 лет.

У всех обследуемых имеется достаточно тесная связь между показателями физического развития и внешнего дыхания. Естественно, что коррелируют между собой и отдельные показатели внешнего дыхания. Следовательно, в ходе возрастного развития и в условиях целенаправленного использования средств физического воспитания вместе с морфологической перестройкой организма совершенствуется функциональное состояние органов внешнего дыхания.

Важно то, что спирогрофические данные в состоянии мышечного покоя могут иметь определенное значение при спортивном отборе детей в отделения ДЮСШ по велосипедному спорту, развивающих выносливость. Также показатели МВЛ и резерв дыхания, являются в некоторой мере индикатором степени тренированности велосипедистов.

1.3.3 Возраст и показатели аэробной работоспособности организма при нагрузках на выносливость

Работоспособность организма при нагрузках на выносливость тесно связано с возрастом. Это отчётливо выявляется в испытаниях с велоэргометрическими нагрузками повышающейся мощности. Чем больше возраст спортсменов, тем значительнее уровень предельной мощности (после которой следует отказ от работы), достигаемый испытуемыми.

Важным фактором, определяющим работоспособность при нагрузках на выносливость, является аэробная производительность организма.

Согласно общепринятым представлением [4,11,13], аэробную производительность организма в наибольшей степени характеризует величина максимального потребления кислорода (МПК). Аэробная производительность зависит от функциональной способности системы дыхания и кровообращения, а также системы крови. Поэтому определение МПК – надёжный метод установления диапазона развития этих важнейших функций организма.

Продолжительность и предельная мощность работы, повышаются с возрастом строго параллельно величине МПК. Известно, что уровень МПК в большой мере зависит от веса тела, особенно от активной его массы.

Большое значение придаётся определению величины кислородного пульса. Как известно, по величине кислородного пульса узнают, сколько миллилитров кислорода приходится (поглощается и транспортируется) на каждое сокращение сердца. Определение кислородного пульса позволяет косвенно судить об экономичности работы сердца и при субмаксимальных работах может дать особенно ценную информацию. С возрастом величина кислородного пульса существенно повышается.

При проведении исследований на выносливость у велосипедистов разного возраста обнаруживаются различия и в показателях внешнего дыхания. Так, некоторыми исследователями установлено, что при работе, равной 60 – 70% от предельной производительной, на каждый литр кислорода приходится в среднем 26 литров вентилируемого воздуха, а при максимальной мощности 29,5 литров, т. е. по мере нарастания мощности работы, особенно на последней ступени нагрузки, процент утилизации кислорода снижается по сравнению с предыдущим этапом. Такое явление объясняется изменением соотношения факторов, обуславливающих коэффициент использования кислорода, а именно: диффузионной способности лёгких, их вентиляция и кровоснабжения.

Снижение процента утилизации кислорода из вдыхаемого воздуха в процессе нагрузок, требующих проявления выносливости происходит тем чаще и раньше, чем меньше возраст спортсменов.

Таким образом, изолированное рассмотрение величин лёгочной вентиляции и потребления кислорода нецелесообразно, когда решается вопрос о функциональных возможностях дыхательного аппарата при ступенеобразно повышающихся нагрузках. У подростков дыхательный эквивалент выше, чем у велосипедистов более старшего возраста. Это подтверждает положение о том, что с возрастом улучшается способность утилизации кислорода из вентилируемого воздуха.

Так, у подростков по мере повышения мощности нагрузки дыхательный эквивалент с 2,09 до 2,51, у юношей с 2,06 до 2,24, а у взрослых спортсменов он на протяжении всех нагрузок, колеблется в пределах 1,91 до 1,77, снижается на последней ступени.

Непосредственно перед «отказом» от работы при испытании на выносливость с помощью велоэргометрических нагрузок повышающейся мощности иногда определяется прекращение дальнейшего наращивания потребления кислорода, не смотря на увеличение мощности работы. Снижение потребления кислорода, главным образом на последней минуте последней ступени нагрузки, наблюдается, как правило, у велосипедистов с относительно не продолжительным стажем занятий от полутора до двух лет.

При этом не обнаружилось зависимости указанного снижения от возраста или специализации обследуемых.

Существенные возрастные различия в показателях газообмена выявляются не только при около предельных нагрузках, но так же, при нагрузках умеренной мощности. Так при выполнении работы мощностью 1000кгм/мин потребление кислорода у подростков выше, чем у юношей.

Если потребление кислорода при работе умеренной мощности в разных возрастных группах не имеет столь существенных различий, как частота сердечных сокращений (величина которой в большой мере зависит от возраста), то кислородный пульс имеет достаточно выраженные возрастные различия: он ниже у подростков и выше у взрослых. Таким образом, работа умеренной мощности, равная 1000 кгм/мин выполняется тем экономнее, чем старше возраст. Эти различия выявляются также при работе мощностью 1250 кгм/мин.

Одним из показателей выносливости служит величина кислородного долга после выполнения продолжительной работы достаточно высокой мощности.

Исследования на выносливость с помощью велоэргометрических нагрузок повышающейся мощности показывают, что абсолютная величина кислородного долга повышается с возрастом. Это можно связывать с тем, что кислородный долг растёт параллельно увеличению общего запроса и потреблению кислорода в процессе самой работы. Несомненно, имеет значение и величина предельной работы. При этом большая величина кислородного долга может свидетельствовать о большой выносливости по отношению к кислородной недостаточности, о более высокой анаэробной работоспособности организма.

Относительная величина кислородного долга (по отношению к общему запросу) колеблется у велосипедистов разного возраста в узких пределах. Она несколько больше у менее подготовленных подростков 13 лет по сравнению с 14–16-летними. У взрослых спортсменов при выполнении продолжительной работы большей мощности величина относительного кислородного долга несколько меньше.

Время, в течение которого, происходит погашение основной части кислородного долга (до 90-95%) после нагрузок на выносливость повышающейся мощности, у подростков несколько короче, чем у юношей и взрослых [3,4].

Связанные с возрастом особенности аэробной производительности организма выявляются не только при нагрузках на скоростную выносливость (2-я модель) - они сохраняются и в условиях продолжительной мышечной работы на силовую выносливость (1-я модель).

Для величины почти всех показателей определяется линейная зависимость от мощности работы. Так, в пределах мощности работы от 750-800 до 1750 кгм/мин потребление кислорода возрастает с 1592 до 3160 мл, потребление кислорода на 1 кг веса тела с 24,5 до 47,2 мл, величина кислородного пульса с 13,6 до 18,34. При этом наиболее высокий процент использования кислорода (5,46%) отличается при мощности работы 1000 кгм/мин, а в последующих работах снижается до 4,84-4,95. Дыхательный эквивалент повышается с нарастанием мощности работы с 2,31 до 2,55 кгм/мин. Отчётливо увеличивается выделение углекислоты и несколько повышается дыхательный коэффициент с ростом мощности работы. Лёгочная вентиляция возрастает прямо пропорционально величине рабочей нагрузке.

Могут ли испытания с велоэргометрическими нагрузками использоваться для контроля динамики нарастания тренированности в видах велосипедного спорта, развивающих выносливость?

Поскольку специальная тренированность определяется уровнем адаптации организма к конкретному виду двигательной деятельности, данные велоэргометрии не могут дать непосредственный ответ на вопрос о динамике развития специальной тренированности. Однако исследования, предусматривающие изучение адаптации дыхательно-циркулярной системы к продолжительным нагрузкам, могут косвенным образом характеризовать специальную тренированность спортсмена, так как во всех видах велоспорта она тесно связана с развитием общей физической подготовленности. Это особенно важно в тех случаях, когда необходимо определить тренированность в циклических видах спорта, развивающих выносливость.

Кроме того, при динамических наблюдениях выявляется, что с ростом тренированности повышается уровень предельно мощности работы и улучшаются показатели адаптации к велоэргометрическим нагрузкам. У велосипедистов с ростом тренированности становится более экономичней реакция на нагрузку умеренной мощности. Это позволяет повысить предельную мощность работы и соответственно способствует увеличению потребления кислорода, лёгочной вентиляции и кислородного пульса.

Считают [7,10,22,26], что при увеличении МПК с нарастанием тренированности происходит увеличение лёгочной вентиляции и одновременно повышение коэффициента использования кислорода.

Значение тренированности выявляется также при сопоставлении индивидуальных данных наиболее подготовленных спортсменов со средне групповыми данными соответствующими возрастной группе.

Интересно, что в пределах одинаковой возрастной группы начинающих велосипедистов у отдельных подростков и юношей показатели существенно отличаются от средне групповых данных более экономичным потреблением кислорода при работе умеренной мощности и более высокими показателями аэробной работоспособности на последней ступени нагрузки. Этот факт имеет большое значение при спортивном отборе для занятий видами велосипедного спорта, требующими проявления выносливости.

Исследования аэробной работоспособности юных спортсменов позволяют сделать следующие выводы. Показатели общей работоспособности при нагрузках, выявляющих выносливость, тесно связаны с аэробной производительностью организма и закономерно нарастают с возрастом. Одновременно улучшается с возрастом экономичность дыхательной функции и её устойчивость в процессе продолжительной напряжённой работы. Показатели аэробной работоспособности отражают уровень общей и специальной тренированности юных велосипедистов, диапазон индивидуальной приспособленности.

Аэробная работоспособность может снижаться при некоторых формах патологии сердца.

Предложенные модели нагрузок на скоростную и силовую выносливость могут быть эффективно использованы при определении выносливости юных спортсменов.