Методы измерения выносливости
Выносливость определяется с помощью двух групп тестов:
— физиологических (неспецифических), по результатам которых оцениваются потенциальные возможности спортсмена эффективно соревноваться в условиях наступающего утомления (В.П. Филин, В.Г. Семенов, В.Г. Любин, 1994);
— педагогических (специфических), результаты которых позволяют выявить степень реализации имеющихся потенциальных возможностей в условиях специфической соревновательной деятельности.
В соответствии с рекомендациями Международного комитета по стандартизации к неспецифическим тестам относятся: бег на тредбане, велоэргометрия и степ-тест. Условно выполнение этих двигательных заданий строго стандартизируется, измерениям обычно подлежат эргометрические и физиологические (биохимические) показатели. К основным эргометрическим показателям относятся время, объем и интенсивность выполняемых заданий; к физиологическим и биохимическим относятся: О2 потребление (МПК, кислородный долг), ЧСС, порог анаэробного обмена, креатинфосфат, лактат, пируват и их различные соотношения.
Многочисленные качественные и количественные характеристики рассмотренных выше физиологических механизмов развития выносливости могут быть использованы для ее оценки. Это и показатели биоэнергетических механизмов, и показатели высокой резистентности к сдвигам во внутренней среде, и проявление экономизации или эффективности.
Вся сложность заключается в том, что выносливость, отражающая специальную работоспособность спортсмена, многокомпонентна и складывается из различных факторов, дающих свою долю вклада в интегральный показатель специальной работоспособности – спортивный результат.
Совершенно очевидно, что, рассматривая только роль биоэнергетических механизмов при оценке специальной выносливости бегуна-средневика и стайера, работоспособность средневика, в первую очередь, будет связана с анаэробными механизмами, а стайера – с аэробными.
В этой связи наиболее перспективным методом является метод комплексной оценки работоспособности на основе выявления ее факторной структуры. Метод, построенный на так называемом факторном анализе, предполагает использование многочисленных тестов, отражающих различные компоненты работоспособности. Результаты тестирования подвергаются корреляционному и последующему факторному анализу, в котором устанавливаются факторные веса (вклад) каждого показателя в специальную работоспособность. Так происходит ранжирование (установление закономерности) различных тестов в оценке специальной работоспособности и выносливости.
В настоящее время в научно-методической литературе о подготовленности спортсменов различных видов спорта и уровня подготовленности имеется уже солидный материал по тестированию. Обобщая этот материал, следует заключить следующее:
— в оценке общей выносливости (физической работоспособности) следует отдать предпочтение показателям мощности аэробного механизма – МПК;
— оценивая специальную выносливость, необходимо учитывать факторную структуру подготовленности, обеспечивающую спортивный результат;
— значимость факторов, а, следовательно, и батарей тестов при оценке специальной выносливости спортсменов даже одного вида спорта, но различного уровня подготовленности, гетерохронно меняется;
— существует широкая вариативность индивидуальных компенсаторных механизмов, обеспечивающих специфическую работоспособность, что не позволяет абсолютизировать значимость не только одиночных, но даже интегральных показателей. Только один пример: два известных английских бегуна-стайера Префонтен и Шартер при показателях МПК 84,0 и 71,4 мл/кг.мин имели примерно одинаковое время в беге на 5000 м (Costill, 1971). Нередко побеждал Шартер. Это связано с тем, что обычно стацеры преодолевают указанную дистанцию с потреблением О2 около 75-90% от МПК, а Шартер мог бегать на уровне, превышающем 90% МПК почти всю дистанцию! Следовательно, показатель аэробной емкости у него был гораздо выше.
Рассмотрим теперь только важнейшие из методов оценки выносливости. В первую очередь, к ним относятся методы определения МПК.
Методы определения МПК делятся на прямые и косвенные (или предсказательные). Прямые методы определения МПК основаны на использовании различных физических нагрузок (на уровне критической мощности, ступенеобразно повышающихся дискретных или непрерывных нагрузок), доводящих организм до предельных физиологических сдвигов,; при этом проводятся газоаналитические исследования. Критерии достижения организмом МПК: величина дыхательного коэффициента выше 1,1-1,2; величина ЧСС до 180-200 уд/мин; величина лактата — выше 10-12 мм/л; АД max – до 180-200 мм. рт. ст.; на графике зависимости потребления О2 от мощности нагрузки появляются плато. Прямые методы точны, но требуют довольно сложной аппаратуры для прямого газоанализа.
Косвенные методы предсказания МПК основаны главным образом на известных физиологических закономерностях — наличии линейной зависимости многих физиологических параметров от мощности нагрузки в определенном диапазоне ЧСС — от 120 до 170 уд/мин. Можно привести в качестве примера наиболее популярные методики: методика определения РWC 170 (физической работоспособности при пульсе 170 уд/мин), методика I. и Р.О. Astrand с использованием номограмм в степ-тесте и велоэргометрических нагрузках, метод устойчивого состояния (В.И. Аулик, 1979), метод косвенного определения МПК по результатам теста К. Купера (1976) и др. Имеются модификации этих тестов для детей и подростков.
Следует заметить, что косвенные методы дают ошибку по сравнению с прямыми на 10-20%. Это делает такие исследования малоценными, особенно при точечных (разовых) исследованиях. Однако, использование их в динамических наблюдениях при условии точного соблюдения методики проведения дает неоценимый материал по динамике МПК, что является весьма важным для оценки работоспособности и прогноза.
Подробная характеристика методов определения аэробных возможностей организма приведена в руководствах (И.В. Аулик, 1979; В.Л. Карпман и др., 1974; С.Н. Кучкин, С.А. Бакулин, 1985).
Методика определения порога анаэробного обмена
Нормальное содержание молочной кислоты в крови составляет 10-15 мг%. При мышечной работе с достаточной интенсивностью (при пульсе выше 140-150 уд/мин) начинают значительно усиливаться процессы гликолиза, что приводит к выходу молочной кислоты в кровь, то есть, лактат-ацидозу.
Достижение величины лактата в периферической крови 36 мг% (или 4 мМ/л) принято считать показателем заметного усиления гликолиза, получившим название порога анаэробного обмена (ПАНО). Определение этой величины имеет важное практическое значение, так как считается, что тренировка с интенсивностью, соответствующей ПАНО, является наиболее эффективной.
В лабораторных условиях определение ПАНО производится с использованием 2-х нагрузок (по типу PWC170) определения потребления кислорода и лактата. Нагрузки подбираются таким образом, чтобы первая была на уровне ЧСС 120-140 уд/мин, а вторая – 150-170 уд/мин. Между нагрузками период отдыха составляет 3 минуты. Периферическую кровь берут на 2-3-й минуте восстановления. На рис. 3 представлена схема определения потребления кислорода (ПК), ЧСС и мощности работы (W) на уровне ПАНО.
По результатам исследования делаются графики зависимости мощности нагрузки (в данном примере – 600 и 1200 кгм/мин) и молочной кислоты, потребления кислорода и ЧСС. Через график «лактат-мощность работы» проводится горизонтальная линия (а-б), соответствующая лактату 36 мг% (I). Затем от точки пересечения А проводится вертикальная линия (в-г), пересекающая все графики линейной зависимости в точках Б (ПК) и В (ЧСС). Через эти точки проводятся горизонтали д-е и ж-з, пересекающие оси ординат. Теперь «читаем» график.
Мощность нагрузки на уровне ПАНО равна 1050 кгм/мин (точка I на пересечении вертикали в-г с осью абсцисс); потребление кислорода на уровне ПАНО равно 2,8 л/мин (точка II на пересечении горизонтальной с линией д-е с ординатой ПК); ЧСС ПАНО равно 158 уд/мин (точка III на пересечении горизонтали ж-з с ординатой ЧСС).
Если мы можем получить показатель МПК прямым способом, то расчет ПК ПАНО к МПК в % отражает эффективность аэробного механизма энергообеспечения, а это очень важный показатель, особенно для спортсменов высокой квалификации.
Разумеется, такие способы определения нескольких количественных критериев физиологических показателей на уровне ПАНО по силам только специальным лабораториям.
Показатели анаэробной производительности, резистентности и экономичности-эффективности
Мы не предлагаем сложных инструментальных методов исследования, а постараемся дать наиболее простые и информативные.
Оценка анаэробной мощности может быть осуществлена на велоэргометре путем педалирования с максимальной скоростью и сопротивлением. Если при этом засечь и время удержания максимальной мощности, то это время отражает емкость КрФ механизма.
Пиковая анаэробная мощность (ПАМ) определяется путем измерения максимальной высоты прыжка вверх из положения стоя (по В. Абалакову). По специальным таблицам (Н.Ю. Ажицкий, 1990) определяется ПАМ (в Вт/кг).
Емкость гликолитического механизма может быть измерена по величине максимального лактата. Для этого используется тест «три скачка до максимума» (Н.И. Волков, 1969), суть которого заключается в том, что спортсмен пробегает три отрезка с максимальной для одноминутного интервала скоростью. Между первым и вторым отрезком отдых 3 мин, между вторым и первым – 2 мин. На третьей минуте кровь на лактат. Если величина лактата не превышает 100 мг% — оценка «удовлетворительно», если достигает до 200 мг% — «хорошо» и величина в 250-300 мг% говорит о высокой емкости лактатного механизма. Кстати, эта величина также отражает и резистентность организма к накоплению лактата.
Из других простых показателей резистентности чаще используют показатели гипоксической устойчивости организма путем проведения задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) и выдохе (проба Генчи).
Высококвалифицированные стайеры способны на результат в пробе Штанге на 3-4 минуты, а в пробе Генчи – до 2-х минут.
Показатели экономичности отражают величину физиологических затрат на единицу работы или мощности. Если есть устройство, считающее пульс-сумму за весь период работы (кгм/мин.Вт), то отношение пульс-сумма (уд/мин) является показателем экономичности (ватт-пульс). Можно дать одинаковую работу всем тестируемым спортсменам. При этом можно измерить ЧСС, потребление кислорода, величину лактата и т.д. меньшая величина реакции свидетельствует о более высокой эффективности работы.
Оценка специальной выносливости (СВ)
Все рассмотренные выше методики и тесты могут быть использованы для определения специальной выносливости. Разумеется, интегральным показателем специальной выносливости является спортивный результат. С этой целью тренер на протяжении всего тренировочного цикла периодически прибегает к различного рода прикидкам, курсовкам, контрольным тестам и соревнованиям различного ранга и назначения. Для определения уровня развития СВ применяют косвенные расчетные значения, когда время на соревновательной (или контрольной) дистанции сравнивается с лучшим временем на каком-либо коротком (эталонном) отрезке, которое характеризует уровень максимальной скорости.
Один из наиболее распространенных методов оценки уровня специальной выносливости – определение «запаса скорости» по формуле:
время преодоления дистанции (с)
ЗС = 
количество эталонных отрезков на дистанции
Пример. Два спортсмена бегут дистанцию 1000 м за 3 мин ровно. У первого время эталонной дистанции (100 м) 12 с, у второго – 12,5 с. ЗС у первого составляет 180 с : 10 – 12 = 6 с., у второго – 180 с : 10 – 12,5 с = 5,5 с. Следовательно, второй имеет более высокие потенции аэробного (гликолитического) механизма.
Таким образом, чем меньше показатель ЗС, тем выше можно оценить специальную работоспособность.
Существуют и другие специальные педагогические методы определения «коэффициентов выносливости», специальных тестов для различных видов спорта и т.д.
Вместе с тем – спортивный результат – это реализация спортсменом не только выносливости, но и технического и тактического мастерства, уровня психологической подготовки и т.д. вместе с тем, функциональная подготовленность, в основе которой лежит развитие специальной выносливости, требует более пристального контроля. Кроме того, перед тренером стоит постоянная задача оптимизации в подборе средств и методов подготовки.
Мировая практика на современном этапе сошлась на интеграции педагогических и физиологических подходов. Они состоят в использовании ступенчатых нагрузок (возрастающей мощности или скорости) с регистрацией ЧСС и молочной кислоты. Приведем описание только одного теста, позволяющего определить важные для организации тренировочного процесса показатели.
Наиболее типично это тестирование для циклических видов спорта, но его можно адаптировать практически для любых видов спорта, требующих развития выносливости.
Выбираются (по аналогии с тестом PWC170) две отличающиеся по мощности (скорости) специфические нагрузки, продолжительностью не менее 4-5 минут (например, в беге на 1000-1200 м, в плавании 250-300 м и т.д.), с таким расчетом, чтобы ЧСС была при первой – 120-140 уд/мин, при второй – 150-170 уд/мин. Регистрируются ЧСС и лактат. По схеме, представленной на рис. 3, вычисляется скорость (время преодоления) на уровне ПАНО (VПАНО), ЧССПАНО и скорость при пульсе 170 уд/мин (V170).
Показатели VПАНО и ЧССПАНО служат для подбора нагрузок, оптимальных для развития выносливости. Показатель V170 служит критерием динамики специальной работоспособности.
Лекция 13. Тема: Основные аспекты спортивной тренировки. Актуальные проблемы спортивной тренировки (4 часа)
1. Основные тенденции развития системы спортивной тренировки.
2. Сущность спорта и его основные понятия.
3.Структура многолетнего учебно-тренировочного процесса.
4.Общая характеристика системы поэтапной подготовки спортсменов.
5. Цель и задачи спортивной тренировки.
6. Физические упражнения как основное средство спортивной тренировки.
Источник
Тесты, используемые для определения уровня развития выносливости.
Одним из основных критериев выносливости является время, в течение которого человек способен поддерживать заданную интенсивность деятельности. На основе этого критерия разработаны прямой и косвенный способы измерения выносливости.
При прямом способе испытуемому предлагают выполнять какое-либо задание (например, бег) с заданной интенсивностью (60, 70, 80 или 90% от максимальной скорости). Сигналом для прекращения теста является начало снижения скорости выполнения данного задания. Однако на практике педагоги по физической культуре и спорту прямым способом пользуются редко, поскольку сначала нужно определить максимальные скоростные возможности испытуемых (по бегу на 20 или 30 м с ходу), затем вычислить для каждого из них заданную скорость и только после этого приступать к тестированию.
В практике физического воспитания в основном применяется косвенный способ , когда выносливость занимающихся определяется по времени преодоления ими какой-либо достаточно длинной дистанции. Так, например, для учащихся младших классов длина дистанции обычно составляет 600—800 м; средних классов — 1000—1500 м; старших классов — 2000—3000 м. Используются также тесты с фиксированной длительностью бега — 6 или 12 мин. В этом случае оценивается расстояние, преодоленное за данное время.
В спорте выносливость может измеряться и с помощью других групп тестов: неспецифических (по их результатам оценивают потенциальные возможности спортсменов эффективно тренироваться или соревноваться в условиях нарастающего утомления) и специфических (результаты этих тестов указывают на степень реализации этих потенциальных возможностей).
К неспецифическим тестам определения выносливости относят: 1) бег на тредбане; 2) педалирование на велоэргометре; 3) степ-тест. Во время выполнения теста измеряются как эргометрические (время, объем и интенсивность выполнения заданий), так и физиологические показатели (максимальное потребление кислорода — МПК, частота сердечных сокращений — ЧСС, порог анаэробного обмена — ПАНО и т.п.).
Специфическими считают такие тесты, структура выполнения которых близка к соревновательной. С помощью специфических тестов измеряют выносливость при выполнении определенной деятельности, например в плавании, лыжных гонках, спортивных играх, единоборствах, гимнастике.
Выносливость конкретного спортсмена зависит от уровня развития у него других двигательных качеств (например, скоростных, силовых и т.д.). В этой связи следует учитывать абсолютные и относительные показатели выносливости. При абсолютных не учитываются показатели других двигательных качеств, а при относительных учитываются. Предположим, что два бегуна пробежали 300 м за 51 с. По полученным результатам (абсолютный показатель) можно оценить уровни их скоростной выносливости как равные. Эта оценка будет справедлива лишь в том случае, если максимальные скоростные возможности F max у них тоже будут равными. Но если у одного из них максимальная скорость бега выше (например, он пробегает 100 м за 14,5 с), чем у другого (100 м за15 с), то уровень развития выносливости у каждого из них по отношению к своим скоростным возможностям неодинаков. Вывод: второй бегун более вынослив, чем первый. Количественно это различие можно оценить по относительным показателям. Наиболее известными в физическом воспитании и спорте относительными показателями выносливости являются: запас скорости, индекс выносливости, коэффициент выносливости.
Запас скорости определяется как разность между средним временем преодоления какого-либо короткого, эталонного отрезка (например, 30, 60, 100 м в беге, 25 или 50 м в плавании и т.д.) при прохождении всей дистанции и лучшим временем на этом отрезке.
Запас скорости З с = t a — t k ,
где t n — время преодоления эталонного отрезка; t k — лучшее время на этом отрезке.
Пример (В.И.Лях, 1998). Лучшее время бега на 100 м (/ л ) ученика16 лет равно 14,0 с. Время его бега на 2000 м составляет 7 мин 30 с» или 450 с, а среднее время пробегания на 100 м ( t k ) в беге на 2000 м равно 450 : 20 = 22,5 с. Запас скорости в данном примере: 22,5 — 14,0 = 8,5 с. Чем меньше З с , тем выше уровень развития выносливости. Подобным образом можно оценить запас скорости в плавании, лыжных гонках, при езде на велосипеде и других циклических видах спорта.
Индекс выносливости ( T . Cureton , 1951) — это разность между временем преодоления длинной дистанции и тем временем на этой дистанции, которое показал бы испытуемый, если бы преодолел ее со скоростью, показываемой им на коротком (эталонном) отрезке.
Индекс выносливости = / — t k x п, где / — время преодоления какой-либо длинной дистанции; t k — время преодоления короткого (эталонного) отрезка; и — число таких отрезков, в сумме составляющих дистанцию.
Пример (В. И. Лях, 1998). Лучшее время бега на 100 м ученика 16 лет равно 14,0 с. Время его бега на 2000 м составляет 7 мин 30 с, или 450 с. Индекс выносливости = 450 — (14 х 20) = 170 с. Чем меньше индекс выносливости, тем выше уровень развития выносливости.
Коэффициент выносливости (Г.Лазаров, 1962) — это отношение времени преодоления всей дистанции ко времени преодоления эталонного отрезка.
Коэффициент выносливости = /: t k , где t — время преодоления всей дистанции; t k — лучшее время на эталонном отрезке.
Пример. Время бега у испытуемого на 300 м равно 51 с, а время бега на 100 м (эталонный отрезок) — 14,5 с. В этом случае коэффициент выносливости составляет 51,0 : 14,5 = 3,52. Чем меньше коэффициент выносливости, тем выше уровень развития выносливости.
Точно так же поступают и при измерении выносливости в упражнениях силового характера: полученные результаты (например, количество повторений теста с отягощением) нужно соотносить с уровнем максимальной силы в этом движении.
В качестве показателей выносливости используются и биомеханические критерии, такие, например, как точность выполнения бросков в баскетболе, время опорных фаз в беге, колебания общего центра масс в движении и т.п. (М. А. Годик, 1988). Сравнивают их значения в начале, середине и конце упражнений. По величине различий судят об уровне выносливости: чем меньше изменяются биомеханические показатели в конце упражнения, тем выше уровень выносливости.
Источник
