отечественный и зарубежный опыт

МИНИСТЕРСТВО СПОРТА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА И ТУРИЗМА
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПРОБЛЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА
НОВОЕ В СИСТЕМЕ СПОРТИВНОЙ
ПОДГОТОВКИ ВЕЛОСИПЕДИСТОВШОССЕЙНИКОВ:
ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ
МИНИСТЕРСТВО СПОРТА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА И ТУРИЗМА
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПРОБЛЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА
НОВОЕ В СИСТЕМЕ СПОРТИВНОЙ
ПОДГОТОВКИ ВЕЛОСИПЕДИСТОВШОССЕЙНИКОВ:
ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ
Выпуск 4
Составитель:
доктор педагогических наук, профессор А.И. Погребной
Переводчик: Е.В. Литвишко
Краснодар
2013
УДК 796.61(072)
ББК 75.721.7
Н 74
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Кубанского государственного университета физической культуры,
спорта и туризма
Составитель:
доктор педагогических наук, профессор А.И. Погребной
Переводчик: Е.В. Литвишко
Н 74
Новое в системе спортивной подготовки велосипедистовшоссейников: отечественный и зарубежный опыт. Выпуск 4. [Текст]: /
сост. А.И. Погребной, Переводчик: Е.В. Литвишко – Краснодар:
Экоинвест, 2013. – 100 с.
В научно-методическом издании использованы результаты НИР
«Разработка научно-методических и образовательных материалов по
различным аспектам подготовки спортсменов высокого класса с учетом
перечня базовых видов спорта в Южном федеральном округе (по материалам
зарубежной печати)», выполненной в соответствии с Приказом Минспорта
России от 21 декабря 2012 г. № 482 «Об утверждении тематического плана
государственного задания по выполнению прикладных научных
исследований в области физической культуры и спорта для
подведомственных Министерству спорта Российской Федерации научноисследовательских институтов и вузов, на 2013-2015 годы».
В сборнике освещены вопросы технико-тактической, физической,
функциональной подготовки велосипедистов-шоссейников, содержания
тренировочного процесса, других аспектов велоспорта в России и за
рубежом. Адресовано тренерам, спортивным врачам, преподавателям
высших
учебных
заведений,
аспирантам,
магистрантам,
высококвалифицированным спортсменам.
УДК 796.61(072)
ББК 75.721.7
© КГУФКСТ, 2013
© Погребной А.И.,
Литвишко Е.В., 2013
Содержание
1.
2.
Оценка выступления велосипедистов России на Олимпийских
играх 2012 г.
5
Влияние интервальных гипоксических тренировок на
аэробную способность и результативность велосипедистов
при выполнении упражнений на выносливость
7
Анализ фазы восстановления после велосипедных тренировок
с применением расширенной визуальной обратной связи
18
Влияние силовых тренировок на работоспособность
высококвалифицированных велосипедистов-шоссейников:
обзор литературы
23
5.
Тур де Франс: обзор
34
6.
Пищевое поведение велосипедистов во время 24-часовой
командной эстафетной гонки
50
Передние звезды некруглой формы и узел соединения педали
с шатуном велосипеда: обзор литературы
68
3.
4.
7.
ОЦЕНКА ВЫСТУПЛЕНИЯ ВЕЛОСИПЕДИСТОВ РОССИИ НА
ОЛИМПИЙСКИХ ИГРАХ 2012 г.
Источник: "Чемпионат.com" 2012 г.
Сборная России по велоспорту оправдала медальные олимпийские
ожидания. Однако награды были выиграны вовсе не в тех дисциплинах, в
которых планировались.
Две бронзовые медали, завоёванные в Лондоне, — это объективный
результат для нынешнего российского велоспорта, но самой главной
неожиданностью стал тот факт, что выиграны они были одной спортсменкой
— шоссейницей Ольгой Забелинской. Сначала она успешно проявила себя в
отрыве в групповой гонке, а затем по максимуму отработала коронный вид
программы — "разделку" и стала первой велосипедисткой в 21 веке,
завоевавшей медали одной Олимпиады в обеих шоссейных дисциплинах. В
других дисциплинах велоспорта мы также могли рассчитывать на медали, но
не хватило фарта. Проблемы со здоровьем накануне Олимпиады у Алексея
Маркова не позволили нашей четвёрке дать бой австралийцам в поединке за
бронзу командной гонки преследования, призёр чемпионата мира Екатерина
Гниденко осталась за бортом финала из-за спорного судейского решения в
пользу китаянки. Наконец, Ирина Калентьева в маунтинбайке заняла самое
обидное четвёртое место. Однако провальным выступление велосипедистов
назвать нельзя.
Динамика результатов Олимпийских игр:
Атланта-1996: шоссе — 1 золото (Зульфия Забирова), трек — 1 серебро
(мужская командная гонка преследования).
Сидней-2000: шоссе — 1 золото (Вячеслав Екимов), трек — 1 серебро
(Оксана Гришина), 2 бронзы (Алексей Марков, Ольга Слюсарева).
Афины-2004: шоссе — 1 серебро (Вячеслав Екимов), 1 бронза (Ольга
Слюсарева), трек — 2 золота (Михаил Игнатьев, Ольга Слюсарева), 1 серебро
(Тамила Абассова).
Пекин-2008: шоссе — 1 бронза (Александр Колобнев), трек — 1 бронза
(мужской мэдисон), маунтинбайк — 1 бронза (Ирина Калентьева).
Лондон-2012: шоссе — 2 бронзы (Ольга Забелинская).
Худшее выступление в российской истории Олимпиад подчеркнуло
отрицательную динамику, наметившуюся ещё в Пекине. Там мы впервые
остались без золота, а в Лондоне — без "трековых" наград.
Перспективы.
По количеству разыгрываемых медалей велоспорт является одним из
ключевых видов олимпийской программы. В связи с этим утрата позиций
здесь и предопределила проигрыш британской команде в борьбе за третье
общекомандное место. Позитивные изменения, происходящие в федерации
велоспорта в последние два года, а также успешные выступления на
первенстве Европы молодых российских трековиков оставляют надежду на
то, что в Рио-де-Жанейро россияне не ограничатся двумя медалями. Однако
общенациональные проблемы развития велоспорта, такие как снижение
числа занимающихся спортом, отсутствие современных арен и бедственное
положение богатых традициями спортивных школ, заставляет понимать, что
колоссального прорыва в ближайшие четыре года ждать не приходится. Для
этого нужно изменение отношения к велоспорту на государственном уровне.
Бюджет.
Официальных данных по размеру бюджета федерация велоспорта не
публикует, однако сборные команды не испытывают трудностей с
финансированием, главным источником которых является бюджет
Министерства спорта РФ. Кроме того, федерация имеет достаточное число
спонсоров и партнёров, и в первую очередь речь идёт о компании "ИТЕРА",
которую возглавляет Игорь Макаров. Серьёзную поддержку федерации
оказывают "Газпром", "Сбербанк", "Ростехнологии" и ряд других крупных
компаний.
Появление перспективных спортсменов.
С резервом в шоссейном велоспорте дела обстоят получше, чем на
высшем уровне. "Итера-Катюша" в возрасте до 23 лет успешно завершила
сезон в континентальном туре, а российские "андеры" занимают в мировом
рейтинге 10-е место. Юниоры забрались ещё выше, на шестую строчку,
однако на чемпионате мира среди младших возрастов лучшим результатом
стало четвёртое место Антона Воробьёва. Основной проблемой российского
велоспорта является не отсутствие талантливой молодёжи, а трудности её
развития при переходе во взрослый профессиональный спорт.
Обнадёживающе прошёл и московский чемпионат мира среди юниоров
на треке. Россиянка Анастасия Войнова завоевала три золотые медали,
одержав победы в командном и индивидуальном спринте, а также в кейрине,
а призёрки этого чемпионата Александра Чекина и Светлана Каширина
отметились уже и на взрослом шоссейном первенстве. В маунтинбайке на
роль наследницы Калентьевой претендует 21-летняя Екатерина Аношина,
вошедшая в пятёрку лучших на чемпионате Европы среди молодёжи.
Управление федерацией.
Федерация велосипедного спорта России учреждена в 1990 году и
объединяет спортивные организации 51 субъекта Российской Федерации. С
июня 2010 года федерацию велосипедного спорта возглавил председатель
совета директоров международной группы компаний "ИТЕРА" Игорь
Викторович Макаров, который на протяжении более 10 лет в той или иной
форме занимался поддержкой отечественного велоспорта. Два года —
слишком короткий срок, чтобы в корне поменять негативную ситуацию в
этом виде спорта. Однако ряд шагов по построению пирамиды подготовки
спортсменов в шоссейном велоспорте уже начинает себя оправдывать. 23
сентября Игорь Макаров был избран в руководящий комитет
Международного союза велосипедистов, опередив в голосовании восемь
других кандидатов.
Отношения с прессой.
Функции пресс-атташе в ФВСР выполняет Дарья Панова, которая
активно сотрудничает со СМИ и приглашает на соревнования под эгидой
федерации. Официальный сайт предоставляет всю необходимую
информацию по составам сборных команд на шоссе, треке, в маунтинбайке и
BMX, информирует о календаре соревнований и критериях отбора в
национальную команду. Очень важным и современным является наличие
информативного раздела "Антидопинг". Однако большую информацию о
российском велоспорте мы получаем от пресс-службы профессиональной
команды "Катюша". Выступления команды более полно, чем любые
соревнования на уровне сборных, освещаются в СМИ, да и сайт "Катюши"
более информативен, чем сайт федерации. Однако зачастую успехи команды
достигаются иностранными спортсменами.
ВЛИЯНИЕ ИНТЕРВАЛЬНЫХ ГИПОКСИЧЕСКИХ ТРЕНИРОВОК НА
АЭРОБНУЮ СПОСОБНОСТЬ И РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ
ВЕЛОСИПЕДИСТОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ УПРАЖНЕНИЙ НА
ВЫНОСЛИВОСТЬ
Milosz Czuba, Zbigniew Waskiewicz, Adam Zajac, Stanislaw Poprzecki, Jaroslaw
Cholewa and Robert Roczniok
Источник: Journal of Sports Science and Medicine (2011), 10
Введение. Концепция применения высотных или гипоксических
тренировок
для
повышения
результативности,
демонстрируемой
спортсменами на уровне моря, известна уже почти 40 лет. За это время было
предложено несколько стратегий применения подобных тренировочных
режимов, например, «Живи высоко – тренируйся высоко» (ЖВ-ТВ) [live high
- train high (LH-TH)] или «Живи высоко – тренируйся низко» (ЖВ-ТН) [live
high – train low (LH-TL)].
В основе еще одного метода высотных тренировок, которому в
последнее время уделяется значительное внимание как в спортивной науке,
так и тренерской практике, лежит принцип: «Живи низко – тренируйся
высоко» (ЖН–ТВ) [live low - train high (LL-TH)]. Реализуя данную модель
высотных тренировок, спортсмены живут в нормоксических условиях и
тренируются в условиях естественной или искусственной гипобарической
гипоксии. Нормобарическая гипоксия может имитироваться посредством
разбавления азота, фильтрации кислорода или вдыхания гипоксической
газовой смеси. Спортсмены обычно применяют оборудование для создания
искусственной нормобарической гипоксии во время отдыха [прерывистое
гипоксическое воздействие (ПГВ)] или при проведении тренировки,
получившей названии интервальной гипоксической тренировки (ИГТ). C
теоретической точки зрения стресс от воздействия гипоксии в сочетании со
стрессом, связанным с нормальной тренировкой на выносливость, будет
способствовать развитию дополнительных адаптивных реакций на
интервальную гипоксическую тренировку и тем самым достижению более
высокой результативности (Wolski et al., 1996). Систематическое снижение
PO2 во время тренировочного процесса может индуцировать различные
биохимические и структурные изменения в скелетных мышцах, которые
стимулируют окислительные процессы (Geiser et al., 2001; Melissa et al., 1997;
Terrados et al., 1990; Zoll et al., 2006).
Одна из гипотез заключается в том, что гипоксическое воздействие,
которому спортсмен подвергается во время ИГТ, подобное ПГВ, может
стимулировать синтез сывороточного эритропоэтина (сЭПО), который
способствует увеличению уровня эритроцитов и улучшению снабжения
рабочих мышц кислородом (Knaupp et al., 1992; Powell et al., 2000). К
сожалению, многие исследователи не поддерживают эту гипотезу (Katayama
et al., 2004; Rodriguez et al., 2004; Roels et al., 2005). Тем не менее, в одной из
последних публикаций Hamlin et al. (2010) сообщили о повышении
концентрации гемоглобина и гематокритного числа после ИГТ.
Кроме того, некоторые авторы считают, что ИГТ может также
способствовать улучшению работоспособности при анаэробных нагрузках
(Bonnetti et al., 2006; Hendriksen and Meeuwsen, 2003), вероятно, благодаря
повышению буферной способности мышц (Gore et al., 2001) и активности
гликолитических ферментов (Katayama et al., 2004). В одном из последних
исследований (Hamlin et al., 2010) авторы сообщили о повышении средней
мощности при выполнении 30-секундного теста Вингейта после ИГТ.
Результаты современных исследований, посвященных эффективности
влияния ИГТ на повышение результативности, демонстрируемой
спортсменами на уровне моря, отличаются противоречивым характером.
Только в немногочисленных публикациях (Green et al., 1999; Hamlin et al.,
2010; Melissa et al., 1997; Terrados et al., 1990; Zoll et al., 2006) сообщается о
вызываемом ИГТ повышении результативности при выполнении требующих
выносливости нагрузок на уровне моря, однако, эти данные не были
подтверждены другими исследователями (Morton and Cable, 2005; Roels et al.,
2007; Truijens et al., 2003).
Все эти противоречия в литературных данных об эффективности ИГТ
могут объясняться различиями в применяемых методологических подходах,
включая тип, объем и интенсивность тренировок, проводимых в
гипоксических условиях, а также интенсивность гипоксического стимула и
уровень спортивной квалификации исследуемых субъектов. Последние
исследования в этой области в основном фокусируются на проведении
продолжительных низко- (Hamlin et al., 2010; Hendriksen and Meeuwsen, 2003)
или высокоинтенсивных низкообъемных интервальных тренировок в
гипоксических условиях (Morton and Cable, 2005; Roels et al., 2005).
Существует очень ограниченное количество данных о влиянии ИГТ на
аэробную способность и результативность, демонстрируемую спортсменами
на уровне моря при выполнении упражнений с интенсивностью нагрузок на
уровне лактатного порога в гипоксических условиях с привлечением хорошо
тренированных субъектов, несмотря на предполагаемую эффективность
применения такого рода протокола ИГТ для повышения работоспособности
спортсменов (Dufour et al. 2006; Zoll et al. 2006). С другой стороны, при
использовании протоколов высокоинтенсивных интервальных тренировок
(Morton and Cable, 2005; Roels et al., 2005) не было выявлено значительных
изменений в результативности и гематологических переменных при
выполнении физических упражнений на выносливость. И, наконец, до сих
пор
проводилось
очень
мало
исследований
с
привлечением
конкурентоспособных спортсменов, во время которых осуществлялись
контроль и регистрация всех без исключения тренировок (в гипоксических и
нормоксических условиях).
Таким образом, основная цель настоящего исследования состояла в
оценке эффективности интервальных гипоксических тренировок (ИГТ) при
интенсивности нагрузки на уровне 95% лактатного порога и их влияния на
аэробную способность хорошо тренированных велосипедистов и
результативность, демонстрируемую ими при выполнения заданий на
выносливость.
Методы. Исследуемые субъекты. В данном научно-исследовательском
проекте принимали участие двадцать элитных велосипедистов мужского
пола, имеющих как минимум 6 лет опыта соревнований на национальном и
международном
уровне.
Все
исследуемые
субъекты
прошли
соответствующие медицинские обследования, подтвердившие отсутствие у
них противопоказаний к выполнению напряженных физических нагрузок в
гипоксических условиях. Участники исследования были разделены методом
случайного отбора на гипоксическую (Г) группу (n = 10; возраст: 22 ± 2,7 лет;
МПК: 67,8 ± 2,5 мл/кг/мин; рост (Р): 1,78 ± 0,05 м; масса тела (МТ): 66,7 ± 5,4
кг; безжировая масса тела (БЖМ): 59,3 ± 5,0 кг; процентное содержание жира
(% жира) 11,3 ± 2,1%), члены которой тренировались три раза в неделю в
условиях нормобарической гипоксии, и контрольную (К) группу,
тренировавшуюся в нормоксических условиях (n = 10; возраст: 23,5 ± 3,5 лет;
МПК: 67,7 ± 2,0 мл/кг/мин; Р: 1,79 ± 0,03 м; МТ: 69,2 ± 5,5 кг; БЖМ: 63,6 ±
4,8 кг; % жира: 7,9 ± 1,9 %).
Научно-исследовательский проект был утвержден Комитетом по этике
проведения научных исследований Академии физического образования г.
Катовице, Польша.
Схема проведения эксперимента. Исследование проводилось во время
второй фазы подготовительного периода (март 2010 г.). На данной фазе
тренировочного периода значительный объем тренировок посвящается
повышению результативности выполнения работы на уровне лактатного
порога. Данный эксперимент включал две серии испытаний, отделенных
друг от друга четырьмя тренировочными микроциклами (25 дней). Первая
серия испытаний проводилась на начальной стадии эксперимента в целях
определения исходных величин исследуемых переменных. Затем были
выполнены три микроцикла (3 недели) тренировок с постепенным
наращиванием
нагрузок,
за
которыми
следовал
четвертый
восстановительный микроцикл, в течение которого тренировочная нагрузка
была значительно снижена. После восстановительного микроцикла
выполнялась вторая серия испытаний, процедура проведения которых была
аналогична первой. В связи с высокой интенсивностью тренировок во время
проведения эксперимента все участники исследования находились на
высокоуглеводной диете (углеводы – 60%, белки - 15%, жиры – 25%).
Среднесуточное потребление углеводов составляло 6-7 г/кг массы тела.
Экспериментальные
испытания.
Каждая
серия
испытаний
предусматривала проведение исследований в течение двух дней. В первый
день перед завтраком в состоянии покоя отбирались пробы крови из локтевой
вены в целях определения следующих гематологических переменных:
концентрация гемоглобина (Гб), гематокритное число (Гт) и количество
эритроцитов (ККТ). Затем проводилась оценка массы и состава тела на
основе измерения их полного сопротивления (электрического импеданса)
(Inbody 720, Biospace Co., Japan). Через три часа после легкого завтрака
выполнялся тест с постепенным увеличением нагрузки для определения
МПК и лактатного порога. Для оценки уровня лактата (Ла) отбирались пробы
капиллярной крови в состоянии покоя, после каждой рабочей нагрузки и на
3-й, 6-ой, 9-ой и 12-ой минутах восстановительного периода. Кроме того,
данные пробы капиллярной крови в состоянии покоя и после нагрузок
применялись для определения кислотно-щелочного равновесия и насыщения
гемоглобина кислородом.
После отбора проб крови в состоянии покоя для биохимических
анализов выполнялся тест с постепенным увеличением нагрузки для
определения МПК и лактатного порога (ЛП). ЛП определялся с помощью Dmax-метода (Cheng et al., 1992) в связи с тем, что в одном из наших
предыдущих исследований (Czuba et al., 2009) мы наблюдали, что
интенсивность рабочей нагрузки на уровне лактатного порога,
определенного методом Dmax при выполнении теста с постепенным
увеличением нагрузки, не проявляла значимой разницы с интенсивностью
нагрузки при достижении максимального устойчивого состояния лактата
(МУСЛ) у велосипедистов как мужского, так и женского пола.
Тест с постепенным увеличением нагрузки (T3x40) выполнялся на
велоэргометре Excalibur Sport (Lode BV, Netherlands), начиная с рабочей
нагрузки 80 ватт, которая увеличивалась на 40 ватт каждые 3 минуты вплоть
до достижения состояния изнеможения. При начале теста с более высокой
нагрузки и более сильном ее наращивании (на 50 ватт) не удавалось
осуществлять точное определение лактатного порога, которое являлось
одной из главных целей настоящего исследования. Критерием достижения
МПК служило достижение стабилизации показателей ПК (плато на кривой)
или постепенное понижение пикового ПК при максимальной рабочей
нагрузке.
При выполнении теста с постепенным увеличением нагрузки
постоянно регистрировались следующие переменные: частота сердечных
сокращений (ЧСС) (S810i, Polar Electro, Finland), минутная вентиляция
легких (МВЛ), потребление кислорода (ПК) и выдыхаемый углекислый газ
(CO2) (MetaLyzer 3BR2, Cortex, Germany). Во время теста всех
велосипедистов просили оставаться в положении сидя.
Затем после 24 часов отдыха все исследуемые субъекты выполняли
имитацию заезда на время на дистанции 30 км по холмистой местности. Во
время данного имитируемого заезда велосипедистам было разрешено иногда
принимать стоячее положение для обеспечения более комфортной езды. Все
тесты выполнялись на личных велосипедах участников исследования,
которые подсоединялись к велотренажеру с системой виртуальной
реальности (Fortius, Tacx). Из локтевой вены отбирались пробы крови в
состоянии покоя и после нагрузок в целях определения активности
креатинкиназы (КК) и гематологических переменных Гб, Гт и ККТ.
Дополнительно отбирались пробы капиллярной крови в состоянии покоя и
через каждые 10 км заезда на время (10, 20, 30 км) для определения
концентрации лактата (ЛА), кислотно-щелочного равновесия и насыщения
гемоглобина кислородом. В течение заезда на время (ЗВ) осуществлялась
постоянная регистрация следующих переменных: ЧСС, скорость, частота
педалирования и мощность (PowerTap Pro+, CycleOps). Перед каждым
заездом для каждого велосипеда выполнялась калибровка велотренажера и
измерителя мощности. В ходе выполнения теста исследуемые субъекты
могли потреблять только воду в неограниченном количестве. Во время
второй серии испытаний применялась аналогичная экспериментальная
методика.
Программа тренировок. Во время проведения эксперимента членами
обеих групп применялась аналогичная программа тренировок, но для
каждого велосипедиста устанавливались индивидуальные тренировочные
зоны (Таблица 1). В течение трех микроциклов (три недели) исследуемые
субъекты выполняли три тренировки в неделю в нормобарической
гипоксической среде (O2=15,2%; имитация условий на высоте 2500-2600 м).
Каждая тренировка в гипоксических условиях включала 15-минутную
разминку, после чего следовала основная часть тренировки протяженностью
30-40 минут и охлаждение в течение 15 минут. В течение первых 5 минут
сопротивление велоэргометра устанавливалось на уровне 60% рабочей
нагрузки при лактатном пороге (РНЛП) для каждого велосипедиста, затем
через каждые 5 минут его увеличивали на 10% РНЛП (60%-5мин, 70%-5мин,
80%-5мин). Во время основной части тренировки интенсивность
устанавливалась на уровне 95% РНЛП в течении 30 минут в первом
микроцикле, 35 минут – во втором микроцикле и 40 минут – в третьем
микроцикле. После 15-минутного охлаждения в гипоксической зоне при
сопротивлении, установленном на уровне 55% РНЛП, велосипедисты из Ггруппы выполняли имитацию 2-часового заезда при 60-75% РНЛП в
нормоксических условиях. При проведении настоящего исследования
процентное отношение интенсивности нагрузки к лактатному порогу
(%РНЛП) в течение каждой гипоксической и нормоксической тренировки в
обеих группах регистрировалось в ваттах и регулировалось с помощью
измерителей мощности (PowerTap Pro+, CycleOps).
Таблица 1 - Программа тренировок в ходе проведения эксперимента
День
Микроцикл 1
1
Выходной
2
T1* + 2-часовая
тренировка на
выносливость (6075% РНЛП)
3
3-часовая тренировка на выносливость при 60-75%
РНЛП с акцентом на
скорость
(2x6x10с-макс)
Микроцикл 2
Микроцикл 3
Микроцикл 4
Выходной
Выходной
Выходной
T2** + 2-часовая
T3*** + 2-часовая
Выходной
тренировка на
тренировка на
выносливость (60- выносливость (6075% РНЛП)
75% РНЛП)
3,5- часовая
4-часовая тре1час активной
тренировка на
нировка на вынос- восстановительной
выносливость при ливость при 60езды <55% РНЛП
60-75% РНЛП с
75% РНЛП с
акцентом на
акцентом на
скорость (2x6x10с- скорость (2x6x10смакс)
макс)
4
T1 + 2-часовая
T2 + 2-часовая
T3 + 2-часовая
1час активной
тренировка на
тренировка на
тренировка на
восстановительной
выносливость (60выносливость (60- выносливость (60- езды <55% РНЛП
75% РНЛП)
75% РНЛП)
75% РНЛП)
5
Силовые
Силовые
Силовые
упражнения
упражнения
упражнения
(спортзал)
(спортзал)
(спортзал)
Упражнения для
Упражнения для
Упражнения для
верхней части тела верхней части тела верхней части тела
1час активной
1час активной
1час активной
восстановительной восстановительной восстановительной
езды <55% РНЛП
езды <55% РНЛП
езды <55% РНЛП
Тестирование
6
T1 + 2-часовая
T2 + 2-часовая
T3 + 2-часовая
тренировка на
тренировка на
тренировка на
выносливость (60выносливость (60- выносливость (6075% РНЛП)
75% РНЛП)
75% РНЛП)
7
4-часовая тре4,5-часовая тре5-часовая тренировка на выноснировка на вынос- нировка на выносливость при 60-75% ливость при 60ливость при 60РНЛП в сочетании с 75% РНЛП в
75% РНЛП в сочесиловой
сочетании с
тании с силовой
тренировкой на
силовой
тренировкой на
выносливость
тренировкой на
выносливость
(4x10 мин в гору
выносливость
(4x12 мин в гору
при 95- 105%
(4x10 мин в гору
при 95- 105%
РНЛП)
при 95- 105%
РНЛП)
РНЛП)
*T1- Тренировка в лаборатории - 15-минутная разминка (60, 70, 80% РНЛП), 30-минутная
основная часть тренировки при 95% РНЛП для Г-группы и при 100% РНЛП для К-группы и
15-минутное охлаждение при 60% РНЛП.
**T2- Тренировка в лаборатории - 15-минутная разминка (60, 70, 80% РНЛП), 35-минутная
основная часть тренировки при 95% РНЛП для Г-группы и при 100% РНЛП для К-группы и
15-минутное охлаждение при 60% РНЛП.
***T3- Тренировка в лаборатории - 15-минутная разминка (60, 70, 80% РНЛП), 40минутная основная часть тренировки при 95% РНЛП для Г-группы и при 100% РНЛП для Кгруппы и 15-минутное охлаждение при 60% РНЛП.
Аналогичная
программа
тренировок
применялась
членами
контрольной группы (К-группы), но интенсивность нагрузки во время
основной части тренировки устанавливалась для них на уровне 100% РНЛП.
Гипоксические тренировки проводились в лабораторных условиях, при
этом гипоксический генератор был отрегулирован на получение 21%
концентрации кислорода. Имитация нормобарической гипоксической среды
осуществлялась с применением гипоксического генератора HYP-123
(Hypoxico). Во время гипоксических тренировок генератор HYP-123
подсоединялся к высотному тренажеру Altitude Trainer (Hypoxico), скорость
воздушного потока которого составляла 126 л/мин (7600 л/ч). Ни у одного из
членов Г-группы не возникало проблем с вентиляцией легких, поскольку
минутная вентиляция легких у них при рабочей нагрузке на уровне
лактатного порога колебалась от 85 до 100 л/мин. Кроме того, рабочая
нагрузка, применяемая во время основной части ИГТ, была на 5% ниже
РНЛП. Участники исследования из Г-группы при проведении гипоксических
тренировок пользовались своими собственными велосипедами, которые
закреплялись на электромагнитном тренажере (Fortius, Tacx), поэтому
тренировки в лаборатории сильно напоминали велосипедные тренировки в
полевых условиях. Во время тренировок велосипедисты потребляли в
неограниченном количестве электролитические напитки через соломинку.
При проведении каждой гипоксической тренировки у членов Г-группы
регистрировались фракция вдыхаемого кислорода FiO2 (встроенный
кислородный порт с портативным кислородным монитором, Maxtec), ЧСС
(S810i, Polar Electro) и насыщение (сатурация) крови кислородом SpO2
(Pulsox-3, Minolta). В гипоксической (Г) группе показатели SpO2 во время
основной части ИГТ варьировали от 80 до 85%, в то время как в контрольной
(К) группе они оставались на уровне 95-94%. Наряду с регистрацией
интенсивности тренировочного процесса в течение первой и последней
гипоксических тренировок у спортсменов отбирались пробы капиллярной
крови для определения концентрации лактата (ЛА), кислотно-щелочного
равновесия и насыщения гемоглобина кислородом. Пробы крови отбирались
в состоянии покоя, после разминки и каждые 10 минут основной части
тренировки (через 10, 20, 30, 40 минут). В течение второго микроцикла в
конце основной части тренировки (35 мин.) отбирались дополнительные
пробы крови. Следует подчеркнуть, что концентрация лактата была
значительно более высокой в Г-группе – так называемый «лактатный
парадокс» - но его концентрация не увеличивалась более чем на 1 ммоль/л в
течение последних 20 минут заключительной тренировки. Кроме того, в
начале каждого микроцикла и после выходного дня, из локтевой вены
отбирались пробы крови в состоянии покоя в целях определения изменений
гематологических переменных (Гб, Гт, ККТ).
Статистический анализ. Полученные данные были подвергнуты
статистическому анализу с применением компьютерной программы Statistica
9.0 (StatSoft). Результаты были представлены в виде средних величин и
стандартных отклонений (СО). Для определения влияния тренировок в
нормобарической гипоксической среде на аэробную способность и
результативность велосипедных заездов на уровне моря применялся
двухфакторный (группа и тренировка) дисперсионный анализ данных с
повторными измерениями. При обнаружении значимых различий в Fотношении (критерии Фишера) был использован анализ апостериорных
сравнений (критерий Тьюки). В целях определения значимой разницы в
показателях концентрации лактата между первой и последней ИГТ
применялся парный t-критерий Стьюдента. За уровень достоверности
статистических показателей было принято значение р < 0,05.
Результаты. Средние величины переменных, полученные при
выполнении теста с постепенным увеличением нагрузки и заезда на время
(ЗВ), представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Средние величины переменных, регистрируемых при
выполнении теста с постепенным увеличением нагрузки членами
гипоксильной и контрольной групп. Данные представлены как средние
величины (±СО)
Переменная
Фаза 1
Гипоксическаягруппа
Фаза 2
Контрольная группа Гипоксическаягруппа Контрольная группа
WRmax (W) – максимальная рабочая нагрузка (ватт) (РНмакс), WRLT (W) – рабочая
нагрузка при лактатном пороге (РНЛП) (ватт), %WRmax at LT - % максимальной рабочей
нагрузки при лактатном пороге (%РНмакс при ЛП), VO2max (ml·min-1) – МПК (мл/мин),
VO2max (ml·kg-1·min-1) – МПК (мл/кг/мин), VO2LT (ml·min-1) – потребление кислорода при
лактатном пороге (ПКЛП) (мл/мин), VO2LT (ml·kg-1·min-1) – ПКЛП (мл/кг/мин), % VO2max at
LT - %МПК при ЛП, VEmax (l·min-1) – максимальная минутная вентиляция легких
(МВЛмакс) (л/мин), RERmax – максимальное отношение респираторного обмена (отношение
CO2/O2), HRmax (bpm) – максимальная ЧСС (уд/мин), Delta LA (mmol·l-1) дельта Ла
(изменение лактата) (ммоль/л)
Таблица 3 - Средние величины переменных, зарегистрированные при
проведении заезда на время в гипоксической и контрольной группах.
Данные представлены как средние величины (±СО)
Переменная
Фаза 1
Гипоксическая группа
Фаза 2
Контрольная группа Гипоксическая группа
Контрольная группа
Time (s) – время (сек), Pavg (W) – средняя мощность (ватт), HRavg (bpm) – средняя ЧСС
(уд/мин), ΔCK – дельта креатинкиназа (изменение креатинкиназы), Δ LA0-10km (mmol·l-1) –
дельта Ла (изменение лактата) от 0 до 10 км (ммоль/л), Δ LA0-20km (mmol·l-1) - дельта Ла от
0 до 20 км (ммоль/л), Δ LA0-30km (mmol·l-1) - дельта Ла от 0 до 30 км (ммоль/л)
Двухфакторный дисперсионный анализ выявил статистически
значимое влияние двух главных факторов (группа и тренировка) на
следующие переменные, регистрируемые при выполнении теста с
постепенным увеличением нагрузки на велоэргометре: максимальное
потребление кислорода (МПК), потребление кислорода при рабочей нагрузке
на уровне лактатного порога (ПКЛП), максимальная рабочая нагрузка (РНмакс),
рабочая нагрузка при лактатном пороге (РНЛП), максимальная минутная
вентиляция легких (МВЛмакс) и дельта-величины концентрации лактата (ΔЛа)
(таблица 2). Кроме того, значительное влияние данных двух основных
факторов во время проведения заезда на время (ЗВ) нашло отражение в
конечных показателях времени (T), средней мощности (Pср), средней частоты
сердечных сокращений (ЧССср), дельта величин активности креатинкиназы
(ΔКК) и концентрации лактата (ΔЛа) (таблица 3). Применяемые в настоящем
исследовании интегральные гипоксические тренировки (ИГТ) не оказывали
значимого влияния на гематологические переменные (Гб, Гт, ККТ) и ширину
распределения эритроцитов по объему (RDW). Значимое влияние двух
главных факторов было выявлено только для показателей среднего объема
эритроцитов (таблица 4).
Таблица 4 - Средние величины анализируемых гематологических
переменных в гипоксической и контрольной группах во время проведения
эксперимента. Данные представлены как средние величины (±СО)
Переменная
Фаза 1
Гипоксическая группа
Контрольная группа
Фаза 2
Гипоксическая группа Контрольная группа
RBC (106/μl) – ККТ (количество эритроцитов) (106/мкл), HCT (%) – Гт (гематокрит) (%),
HGB (mmol·l-1) – Гб (гемоглобин) (ммоль/л), RDW (%) - ширина распределения
эритроцитов по объему, MCV (fl) –средний объем эритроцитов (фл [фемтолитров])
Таблица 5 - Средние величины массы и состава тела в гипоксической и
контрольной группах во время проведения эксперимента. Данные
представлены как средние величины (±СО)
Фаза 1
Переменная
Гипоксическая группа
Контрольная группа
Фаза 2
Гипоксическая группа
Контрольная группа
BH (m) – рост (м), BM (kg) – МТ (масса тела) (кг), FFM (kg) – БЗМ (безжировая масса
тела) (кг), FAT% - % содержания жира, BMI (kg/m2) – ИМТ (индекс массы тела) (кг/м2)
Тренировочная программа, применяемая при проведении настоящего
исследования, не оказывала значительного влияния на массу и состав тела
(таблица 5).
Анализ апостериорных сравнений. Статистический анализ выявил, что
проведение ИГТ в гипоксической группе способствовало значимому (p <
0,05) увеличению максимальной рабочей нагрузки (РНмакс) на 6,6% в Ггруппе при выполнении теста с постепенным наращиванием нагрузки (T3x40),
а также увеличению рабочей нагрузки, измеряемой на уровне лактатного
порога, на 8,3%. Во время проведения эксперимента в Г- группе было также
зарегистрировано значимое (p<0,05) увеличение абсолютных показателей
максимального потребления кислорода (МПК) на 4%. Аналогичные
изменения наблюдались также в данной группе в потреблении кислорода при
лактатном пороге (ПКЛП), которое значительно (p < 0,05) возросло - на 9,1%.
Помимо этого, показатели максимальной минутной вентиляции легких
(МВЛмакс) и изменения лактата (ΔЛа) при выполнении теста T3x40 в Г-группе
значительно (p < 0,05) превысили их исходный уровень. Тренировки,
проводимые членами К-группы, не вызывали значимых изменений
вышеуказанных переменных.
Кроме того, через три недели проведения ИГТ наблюдалось значимое
(p < 0,05) снижение времени заезда на время – на 2,6%, которое
сопровождалось значимым (p<0,05) увеличением Pср (5,6%) (таблица 3).
Анализ развиваемой велосипедистами мощности во время заезда на время в
обеих группах продемонстрировал, что показатели средней мощности между
10 и 20 км (Pср 10-20км), а также между 20 и 30 км (Pср 20-30км) значительно (p <
0.05) увеличились в результате проведения ИГТ - на 4,7% и 6,9%,
соответственно (рисунок 1). Изменения средней мощности, развиваемой в
течение первых 10 км (Pср 0-10км), были незначительными в обеих группах, но
уже проявлялась тенденция к увеличению ее показателей.
Значимое (p < 0,05) увеличение Pср и незначительные изменения массы
тела (МТ) у членов Г-группы послужили причиной значимого (p < 0,05)
увеличения показателей средней скорости (Vср) во время заезда на время (ЗВ)
Pср (ватт/кг)
- на 2,8%. Кроме того, проведение ИГТ также способствовало снижению
средней ЧСС (ЧССср) во время ЗВ. Незначительные изменения ЧССмакс при
выполнении теста T3x40 у членов Г-группы могли вызываться значимым (p <
0,05) увеличением максимальной рабочей нагрузки (РНмакс). ИГТ приводили
к значимому (p < 0,05) снижению показателей дельта (Δ) КК на 23,3% во
время ЗВ. Кроме того, отмечалось заметное снижение дельта (Δ) показателей
концентрации лактата через 10 км (ΔЛа0-10км) и 20 км (ΔЛа0-20км), но только
показатели ΔLA0-20км в Г-группе проявляли статистически достоверное
(p<0,05) снижение (23,7%). Однако после 30 км были зарегистрированы
обратно-пропорциональные изменения в
показателях дельта (Δ)
концентрации лактата (ΔЛа0-30км). Показатель ΔЛа0-30км значительно (p < 0,05)
увеличился в результате проведения ИГТ - на 27,4%. Однако результаты
парного t-критерия Стьюдента указывают на значительное снижение
концентрации лактата во время первой и последней ИГТ у членов Г-группы.
Г-группа перед тренировками
Г-группа после тренировок
К-группа перед тренировками
К-группа после тренировок
Рисунок 1 - Показатели средней относительной мощности (Pср), развиваемой
на каждом 10-километровом этапе во время заезда на время на 30 км членами
гипоксической (Г) и контрольной (К) групп, а также значимые различия ***
p < 0,05
ИГТ не оказывали значимого воздействия на анализируемые
гематологические переменные, такие как уровень эритроцитов, концентрация
гемоглобина (Гб), гематокритное число (Гт) и ширина распределения
эритроцитов по объему (таблица 4). Однако наблюдалась тенденция к
некоторому увеличению этих показателей в состоянии покоя в результате
проведения ИГТ. Среди гематологических переменных значимое увеличение
(p < 0,05) было зарегистрировано только для величины среднего объема
эритроцитов у членов Г-группы (таблица 4).
Заключение. В заключение следует отметить, что главным результатом
настоящего исследования было выявление значимого увеличения
показателей МПК, ПКЛП, РНмакс и РНЛП после проведения трехнедельных
интервальных гипоксических тренировок с интенсивностью нагрузки на
уровне 95% лактатного порога. Кроме того, интервальные гипоксические
тренировки вызывали значимое повышение средней мощности (Pср) и
средней скорости (Vср) во время контрольного заезда на время (ЗВ) у членов
Г-группы. В ходе эксперимента не отмечалось значимых изменений в
исследуемых гематологических переменных, к которым относились уровень
эритроцитов, концентрация гемоглобина (Гб), гематокритное число (Гт) и
ширина распределения эритроцитов по объему. В результате ИГТ не было
также зарегистрировано изменений кислотно-щелочного равновесия, но
наблюдалось
повышение
результативности.
Результаты
данного
исследования и обзора специальной литературы позволяют сделать вывод,
что интервальная гипоксическая тренировка средней продолжительности
(30-40 мин) с высокой интенсивностью нагрузки (близкой или превышающей
лактатный порог) служит эффективным средством повышения аэробной
способности и результативности выполнения упражнений на выносливость.
АНАЛИЗ ФАЗЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСЛЕ ВЕЛОСИПЕДНЫХ
ТРЕНИРОВОК С ПРИМЕНЕНИЕМ РАСШИРЕННОЙ ВИЗУАЛЬНОЙ
ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
G.G. Holderbaum, A.C.S. Guimarães, R.D.S. Petersen
Источник: XXV IBBS Symposium 2007, Ouro Preto – Brazil
Введение. Цикл педалирования подразделяется на две фазы: 1) тяговая
фаза - от 0º до 180º и 2) фаза восстановления - от 180º до 360º. При этом фаза
восстановления считается ключевым компонентом педалирования, поскольку
именно во время этой фазы проявляются замедляющие силы, затрудняющие
продвижение велосипеда вперед в связи с возникновением вращающего
момента в направлении, противоположном движению (Álvarez & Vinyolas,
1996). Техника педалирования зависит от направления действия прилагаемой
к педали силы как во время тяговой фазы, так и во время фазы
восстановления. Прилагаемая к педали сила измеряется как сумма ее
составляющих. К данным составляющим относятся сдвигающая сила (Fx),
действующая на поверхность педали в направлении передне-задней оси, и
нормальная сила (Fy), действующая в направлении продольной оси
перпендикулярно поверхности педали (Gruben, Rogers & Schmidt, 2003;
Sanderson & Black, 2003). Обеспечение правильного направления действия
этих двух составляющих силы во время цикла педалирования характеризует
эффективную технику педалирования (Lafortune & Cavanagh, 1983). В целях
повышения эффективности педалирования во время проведения
исследований, связанных с обучением езде на велосипеде, применялась
расширенная
визуальная
обратная
связь,
предусматривающая
предоставление обучающимся определенной информации, позволяющей
улучшить их технику педалирования (Sanderson & Cavanagh, 1990; Broker,
Gregor & Schmidt, 1993). Цель настоящего исследования состояла в
применении системы расширенной визуальной обратной связи в целях
обеспечения более эффективного направления действия составляющих
прилагаемой к педали силы во время фазы восстановления при
одновременной оптимизации техники педалирования.
Методы. В настоящем исследовании принимали участие 19 юношей в
возрасте от 14 до 16 лет. Они были распределены в экспериментальную
(n=10) и контрольную (n=9) группы. Все исследуемые субъекты были
ознакомлены с целями исследования и подписали письменное согласие на
участие в его проведении. Исследование было утверждено комиссией по
проведению научных исследований Школы физической подготовки
Государственного университета провинции Рио-Гранде-до-Суль (UFRGS).
Исследование проводилось в три этапа: 1) предэкспериментальный период,
во время которого определялись максимальное потребление кислорода
(МПК) и рабочая нагрузка, соответствующая 60% МПК; 2)
экспериментальный период, предусматривающий проведение 7-дневных 30минутных тренировок по совершенствованию техники педалирования,
выполняемых в темпе 60 об/мин при интенсивности нагрузки, равной 60%
МПК; и 3) постэкспериментальный период, включающий выполнение двух
тестов, один из которых выполнялся сразу после последней тренировки
(посттренировочный тест), а второй через неделю (тест на ретенцию
[сохранение в памяти]). Во время тренировок членам экспериментальной
группы предоставлялась расширенная визуальная обратная связь (РВОС),
которая состояла из комбинации вербальной (речевой) информации по
корректировке техники педалирования с графическим изображением
прилагаемой к педали эффективной силы (ЭС) исследуемого субъекта,
которое накладывалось на стандартную
кривую эффективной силы,
построенную для спортсмена элитного уровня, члена Федерации
велосипедного спорта провинции Рио-Гранде-до-Суль. Члены контрольной
группы получали расширенную обратную связь (РОС), которая
предусматривала предоставление аналогичной вербальной информации, но
при отсутствии визуализации эффективной силы по отношению к стандарту.
С первого по пятый день тренировок члены обеих групп получали минуту
обратной связи на каждую минуту педалирования. С 6-ого по 7-ой день им
предоставлялась минута обратной связи на каждые две минуты
педалирования (73% сокращение времени обратной связи). Во время
заключительных тренировок члены обеих групп получили всего 95 минут
сеансов обратной связи. Обратная связь предоставлялась исследуемым
субъектам по получении соответствующего сигнала от динамометра и
электрогониометра, то есть в интервалах между заданными сериями циклов
педалирования. Во время постэксприментального периода обратная связь не
осуществлялась. Регистр динамометрических и электрогониометрических
сигналов устанавливался для всех трех этапов исследования, и для его
анализа применялась средняя серия из 10 циклов педалирования. На основе
разложения действующей на кривошип (шатун) силы на нормальную (Fy) и
сдвигающую (Fx) составляющие можно было рассчитать эффективную силу
(уравнение 1), равную сумме этих двух составляющих, с применением
величины угла между педалью и кривошипом (Broker &
Gregor, 1990).
EF = Fy⊥ + Fx⊥ (1)
После расчета показателей ЭС были получены отрицательные и
положительные величины ЭС за время цикла. Для этой цели были вырезаны
и проинтегрированы отрицательные и положительные интервалы кривой ЭС.
Затем все интегрированные отрицательные и положительные значения были
суммированы, и были получены общие отрицательные и положительные
величины ЭС. Результирующая сила (РС), прилагаемая к педали,
рассчитывалась путем декомпозиции нормальной Fy и сдвигающей (Fx) сил
(уравнение 2). Применяемые при проведении настоящего исследования
измерительные приборы на позволяли выполнять измерение средне-боковой
составляющей силы, поэтому результирующая сила, прилагаемая к педали,
представляет собой общую силу, действующую в сагиттальной плоскости.
РС =
(2)
Затем были рассчитаны импульс эффективной силы (ИЭС) и импульс
результирующей силы (ИРС) (уравнения 3 и 4, соответственно) (Lafortune &
Cavanagh, 1983).
ИЭС
ИРС
ЭС
РС
Анализ техники педалирования индивидуальных участников
исследования во время цикла выполнялся посредством определения индекса
эффективности (ИЭ). Он рассчитывается путем определения отношения
между ИЭС и ИРС (уравнение 5). ИЭ показывает, до какой степени РС
совпадает по направлению с ЭС, то есть обеспечивалает тяговое движение
велосипеда (Lafortune & Cavanagh, 1983; Sanderson & Cavanagh, 1990).
ИЭ
ЭС
РС
По окончании данной процедуры рассчитывался ИЭ во время фазы
восстановления (от 180º до 360º). Для сравнения полученных показателей
внутри обеих групп выполнялся дисперсионный анализ с повторными
измерениями, после чего применялся апостериорный тест Бонферрони для
анализа различий между исследуемыми периодами времени. Для
межгруппового сравнения применялся парный t-критерий Стьюдента для
независимых данных. Для выполнения статистических анализов
использовалась программа SPSS (версия 12.0), и за уровень достоверности
статистических показателей было принято значение p ≤ 0,05.
Результаты. В таблице 1 представлены результаты расчета индекса
эффективности во время фазы восстановления в двух группах исследуемой
выборки.
Таблица 1 - Сравнение среднего ИЭ (%) во время фазы восстановления в
экспериментальной (Exp) и контрольной (Con) группе для трех периодов
проведения оценки
Предэкспериментальный
период
Постэкспериментальный
период
Ретенция
* указывает на значимую разницу между пред- и постэкспериментальным периодами и
предэкспериментальным периодом и периодом ретенции.
+ указывает на значимую разницу между постэкспериментальным периодом и периодом
ретенции.
При внутригрупповом сравнении в экспериментальной группе, которой
предоставлялась РОВС, было зарегистрировано статистически значимое
увеличение среднего ИЭ во время фазы восстановления от
предэкспериментального
до
постэкспериментального
периода,
от
предэкспериментального
периода
до
периода
ретенции
и
от
постэкспериментального периода до периода ретенции. В контрольной
группе отмечалось значимое увеличение ИЭ между пред- и
постэкспериментальным периодами и предэкспериментальным периодом и
периодом ретенции. При межгрупповом сравнении не было выявлено
значимой разницы во время пред- и постэкспериментального периодов, она
присутствовала только во время периода ретенции.
Отрицательная ЭС
(% от общей ЭС)
Экспериментальная группа
Контрольная группа
Пред
Пост
Ретенция
Периоды
Рисунок - Сравнение средних показателей отрицательной ЭС в
экспериментальной и контрольной группах во время трех периодов
проведения оценки. Одинаковые буквы указывают на значимую разницу
внутри групп
** указывают на значимую разницу между группами.
На рис. показаны средние показатели отрицательной ЭС во время
цикла педалирования в обеих группах.
При внутригрупповом сравнении в экспериментальной группе было
выявлено значимое сокращение средней величины отрицательной ЭС между
следующими периодами проведения оценки: предэкспериментальный период
и постэкспериментальный период, предэкспериментальный период и период
ретенции, а также постэкспериментальный период и период ретенции. В
контрольной группе статистически значимое сокращение средней величины
отрицательной ЭС было определено только между пред- и
послеэкспериментальным периодами и между предэкспериментальным
периодом и периодом ретенции.
Дискуссия. Моторное научение характеризуется стабильным уровнем
выполнения определенного задания по развитию двигательных навыков
(Singer, 1975). Исходя из этого, на основе полученных результатов можно
сделать вывод, что члены обеих групп обучались технике педалирования во
время фазы восстановления. Снижение частоты предоставления обратной
связи, очевидно, способствовало увеличению средней величины ИЭ во время
фазы восстановления при сокращении производимой во время цикла
отрицательной ЭС в обеих группах. После сокращения частоты сеансов
обратной связи исследуемые субъекты начинают использовать внутреннюю
обратную связь, обеспечивающую обнаружение и исправление ошибок, что
приводит к меньшей зависимости от предоставляемой извне информации
(Tani et. al, 2004). Экспериментальная группа, которой предоставлялась
РОВС, отличалась более стабильной техникой педалирования по сравнению
с контрольной группой. Очевидно, это происходило благодаря тому, что в
данной группе достигалось значимое увеличение среднего ИЭ во время фазы
восстановления и значимое сокращение производимой во время цикла
средней отрицательной ЭС в период ретенции. Этот факт может объясняться
более эффективным направлением действия составляющих прилагаемой к
педали силы во время фазы восстановления, поскольку согласно Lafortune &
Cavanagh (1983) более эффективное направление действия составляющих
прилагаемой к педали силы является результатом применения более
эффективной техники педалирования. Данное более эффективное
приложение силы к педали может быть связано с качеством информации,
передаваемой при РОВС. Это способствовало атрибуции (присвоению)
важного значения передаваемой визуальной информации, что приводило к ее
сохранению в долговременной памяти (Klatzky, 1980) и последующему
использованию при выполнении задания (Magill, 2000; Godinho, 2000).
Члены контрольной группы, несмотря на значимое повышение среднего ИЭ
во время фазы восстановления и значимое снижение средней величины
прилагаемой
к
педали
отрицательной
ЭС
после
проведения
экспериментальных тренировок, не смогли добиться сохранения аналогичной
результативности в период ретенции. Этот факт можно объяснить
отсутствием визуальной информации, что значительно снизило
эффективность процесса атрибуции важного значения информации,
получаемой членами контрольной группы, и ее сохранения в долговременной
памяти (Klatzky, 1980).
Заключение. Результаты данного исследования продемонстрировали,
что РОВС и РОС могут применяться в качестве эффективных инструментов
совершенствования техники педалирования во время фазы восстановления.
Однако наряду с обеспечением более эффективного направления действия
составляющих силы, прилагаемой к педали, использование РОВС членами
экспериментальной группы позволило повысить эффективность выполнения
задания в период ретенции, что позволяет рассматривать данную систему как
важный ресурс для развития технических навыков езды на велосипеде.
ВЛИЯНИЕ СИЛОВЫХ ТРЕНИРОВОК НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ
ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ ВЕЛОСИПЕДИСТОВШОССЕЙНИКОВ: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Linda M. Yamamoto, Jennifer f. Klau, Douglas J. Casa, William J. Kraemer,
Lawrence E. Armstrong, and Carl M. Maresh
Источник: Journal of Strenght and Conditioning Research, 2010, 24 (2)
Введение. Велосипедисты обычно применяют программы силовых
тренировок (СТ) по подъему весов в стремлении к повышению
работоспособности. Применение комбинированных тренировок силы и
выносливости (КТ) может препятствовать оптимальному развитию силы;
однако это утверждение может оказаться неверным по отношению к
работоспособности в требующих выносливости циклических видах спорта.
Применение силовых и аэробных тренировок неоднократно способствовало
повышению показателей силы и выносливости у нетренированных лиц,
главным образом, благодаря улучшению их общей физической подготовки.
Что касается хорошо тренированных велосипедистов-шоссейников, то для
них существует меньшая степень вероятности того, что увеличение силы в
результате применения СТ может привести к повышению результативности
заездов на время (ЗВ) на разных дистанциях, увеличению времени
достижения изнеможения (ВДИ) или результативности выполнения
одночасовых велосипедных тестов (ОЧТ).
Первоначальное увеличение мышечной силы у нетренированных
индивидов благодаря применению СТ может быть объяснено улучшением
адаптации нервно-мышечной системы, проявляющейся в увеличении
задействования и синхронизации моторных клеток (мотонейронов) и
ускоренном развитии силы благодаря мышечной гипертрофии. К
положительным адаптационным реакциям мышц, связанных с гипертрофией,
относятся активность ферментов анаэробного обмена, увеличение мышечной
силы, повышение содержания внутримышечного гликогена и изменения в
основных типах мышечных волокон. Может оказаться так, что годы
проведения интенсивных тренировок на выносливость (ТВ) приводят к
формированию нервно-мышечных адаптационных реакций, которые
задействуют большее количество мышечных волокон и распространяют
вырабатываемую ими мощность на более широкую область активных мышц
в процессе педалирования, позволяя добиться таких же результатов, как при
выполнении невелосипедных СТ. До сих пор еще неизвестно, можно ли
вызвать развитие этих адаптационных реакций под действием других
факторов кроме многокилометровой езды на велосипеде, и будут ли
невелосипедные СТ способствовать сокращению объема велосипедных
тренировок
и/или
повышению
результативности
велосипедистовшоссейников. Независимо от способа индукции данных положительных
адаптационных реакций элитные спортсмены стремятся приобрести их для
того, чтобы предпринимать эффективные попытки внезапного отрыва от
группы, успешно осуществлять подъем в гору или выполнять спринт на
финальном участке гонки. Ранее было продемонстрировано, что проведение
комбинированных СТ и ТВ высококвалифицированными бегунами на
длинные дистанции способствует повышению экономичности и
результативности бега. Не исключено, что аналогичный вывод можно будет
сделать в отношении высококвалифицированных велосипедистовшоссейников.
Спортсмены, занимающиеся требующими выносливости циклическими
видами спорта, часто испытывают сомнения по поводу включения СТ в свои
тренировочные режимы в связи с опасениями негативных последствий
гипертрофии на плотность капилляров и функционирование митохондрий;
однако некоторые исследователи сообщили, что ими не было обнаружено
отрицательного воздействия СТ на максимальное потребление кислорода.
Кроме того, вполне возможно, что СТ могут снижать потери мышечных
волокон I типа и соединительной ткани и способствовать предотвращению
будущих травм. Увеличение плотности капилляров и митохондрий и
усиление активности окислительных ферментов связывают с повышением
работоспособности в требующих выносливости циклических видах спорта,
однако, неправильное планирование комбинированных тренировок силы и
выносливости может приводить к тому, что обе их составляющие будут
действовать наперекор друг другу.
Чтобы предоставить велосипедистам основанные на фактическом
материале рекомендации по проведению КТ с учетом важнейших
переменных, определяющих эффективность реализации их тренировочных
программ,
нами
была
предпринята
попытка
предоставления
систематического
обзора
литературы
для
квалифицированных
велосипедистов. Мы рассчитывали обнаружить, существует ли между
учеными единство взглядов на влияние невелосипедных СТ по подъему
тяжестей на повышение работоспособности велосипедистов-шоссейников.
Обычно велосипедисты и их тренеры имеют свое собственное твердое
мнение о пользе силовых тренировок независимо от содержащейся в
литературе фактической информации. Применение эффективной практики
проведения тренировок позволит спортсменам максимально использовать
свои потенциальные возможности в сочетании с оптимальным объемом
тренировок и исключить основанные на мифах и устаревших взглядах
методы, зачастую применяемые велосипедистами даже самого высокого
уровня. Цель настоящего исследования состояла в поиске научной
литературы, посвященной оригинальным исследованиям влияния СТ на
результативность высококвалифицированных велосипедистов-шоссейников
для предоставления исходного материала как тренерам, так и другим
исследователям для дальнейшего изучения целесообразности проведения КТ.
Методы. В течение сентября 2009 г. нами был проведен поиск в базах
данных «MEDLINE», «Sport Discuss», «ProQuest Dissertations and Theses» и
архивах журнала «Journal of Strength and Conditioning» с применением
следующей поисковой строки: «(велосипедная езда или велоспорт) И
(силовая тренировка ИЛИ подъем весов ИЛИ поднятие тяжестей) НЕ
(дыхательные мышцы ИЛИ страдающий ожирением ИЛИ ожирение ИЛИ
удар)». Включающие и исключающие критерии, применяемые для сужения
фокуса внимания при составлении данного обзора, перечислены в таблице 1.
Силовая тренировка определяется как не связанный с ездой на велосипеде
вид физической активности по подъему весов или подверганию весовым
нагрузкам, который предусматривает выполнение упражнений как по
подъему свободных весов, так и на силовых тренажерах. К дополнительным
категориям СТ относятся круговая тренировка (серия упражнений со
свободными весами и/или на тренажерах, выполняемых одно за другим с
минимальными интервалами отдыха между отдельными упражнениями),
высокоинтенсивная (тяжелая) силовая тренировка (динамичная непрерывная
СТ с упражнениями, такими как приседание со штангой на спине и жим
штанги лёжа на скамье) и тренировка взрывной силы (плиометрические
упражнения или упражнения на циклическое растягивание-сокращение
мышц).
Нами
были
выявлены
статьи,
посвященные
измерению
результативности элитных велосипедистов при применении СТ. Прежде
всего
мы
изучили
работы,
описывающие
рандомизированные
контролируемые испытания (РКИ), проводимые в целях оценки влияния СТ
на результативность велосипедных заездов на длинные дистанции и
шоссейных велогонок (рисунок 1). Все статьи были прочитаны, и результаты
представленных в них исследований выписаны для их дальнейшего анализа.
Была также тщательно изучена библиография, приведенная в конце каждой
статьи, в целях выявления дополнительных публикаций, подлежащих
рассмотрению в рамках данного обзора. Большинство этих работ не
соответствовали критериям включения в данный обзор (будучи обзорными
статьями или исследованиями с привлечением нетренированных субъектов
или любителей) и потому были исключены из проводимого нами анализа;
однако мы использовали содержащийся в них материал для общего обзора и
дискуссии.
Таблица 1. Критерии для включения и исключения из обзора.*
Критерии включения
Критерии исключения
Люди
Животные
Тренированные велосипедисты (>7
Люди, ведущие сидячий образ жизни,
ч/неделю или > 50 км/неделю),
занимающиеся велоспортом в форме
имеющие минимум 6 месяцев опыта досуга или другими видами спорта
проведения велосипедных
Результатами измерений были 1ПМ
тренировок
или МПК
Результатом измерений была
СТ проводились на велосипеде
результативность езды на велосипеде СТ выполнялись после получения
(ЗВ или ВДИ)
травмы
СТ выполнялись не на велосипеде
*СТ = силовые тренировки; 1ПМ = 1 повтор с максимальной нагрузкой; МПК =
максимальное потребление кислорода; ЗВ = заезды на время; ВДИ = время до достижения
изнеможения.
Потенциально важные
исследования тренировок (ИТ),
выявленные для обзора и
скрининга (n=34)
ИТ, отобранные для более
подробной оценки (n=8)
ИТ, исключенные из анализа (n=26)
как не относящиеся к шоссейному
велоспорту, или в которых не
измерялась результативность на
длинных дистанциях
ИТ, исключенные из анализа (n=3),
как не соответствующие
критериям для включения:
Нетренированные субъекты (18)
ИТ, включенные в систематический
обзор (n=5), были
проанализированы и оценены по
шкале PEDro
Силовые тренировки на
велосипеде (13,14)
Рисунок 1 - Критерии отбора статей для обзора
Все включенные в обзор статьи были ранжированы в соответствии со
шкалой PEDro - Базы данных научных доказательств эффективности
физиотерапевтических методик. Шкала PEDro была разработана Центром
научных доказательств эффективности физиотерапевтических методик для
соответствующей базы данных в качестве контрольного перечня для
исследования и оценки
внутренней
валидности
(рандомизация;
распределение; идентичность основных измерений исходных данных;
применение слепого метода исследуемыми субъектами, терапевтами и
выполняющими измерения специалистами) и интерпретируемости
(межгрупповая статистика, описание точек измерения и измерения
вариабельности) результатов измерений. Состоящая из 11 пунктов шкала
позволяет получить максимальную оценку 10 баллов при соблюдении всех
критериев. Для включения в данный обзор необходимо было набрать
минимум 5 баллов.
Шкала PEDro была выбрана нами в связи с тем, что она обеспечивает
проверку надежности данных и была создана для оценки РКИ. Хотя мы не
рассматривали
физиотерапевтические
данные,
мы
исследовали
рандомизированные контролируемые испытания сходного типа, что должно
послужить гарантией достоверности применения шкалы PEDro. Maher et al.
обнаружили межгрупповую корреляцию 0,56 для общего числа баллов
индивидуальных оценок и 0,68 – для групповых оценок.
Все 5 статей, соответствующие критериям включения в данный обзор,
были оценены по шкале PEDro двумя нашими специалистами, которые
выполняли данную оценку независимо друг от друга. Результаты оценок
регистрировались после их согласования. При этом не потребовался
третейский судья для разрешения разногласий по поводу разницы в оценках.
Значение каппа для всех 5 РКИ было равно 1,0 (абсолютная
согласованность).
Исследования
силовых
тренировок
с
привлечением
высококвалифицированных велосипедистов-шоссейников не получили
высокого рейтинга при проведении оценки по шкале PEDro в связи с
трудностями применения слепого метода, связанными с распределением,
трактовкой и оценкой. В будущем исследователи могут повысить
достоверность оценки по шкале PEDro путем обеспечения секретности при
распределении участников на группы, которое должно сохраняться в тайне,
прежде всего от лиц, выполняющих оценку.
Синтез данных. Оценки по шкале PEDro для 5 отобранных статей
колебались от 5 до 6 из возможных 10 баллов. Данная оценка не всегда
служит отражением хорошо организованного исследования, поскольку баллы
не присваиваются, если при распределении участников в группы не
применяется слепой метод, то есть участникам известно в какую группу они
распределены. При выполнении исследований тренировок применение
слепого метода по отношению к исследуемым субъектам и физиотерапевтам
невозможно, но вполне возможным является использовать его в отношении
выполняющих оценку лиц. Рандомизированное назначение в контрольную
или экспериментальную группу необходимо для предотвращения
потенциальной возможности искажения результатов. Применяемые в разных
исследованиях
протоколы
проведения
тренировок
являются
несопоставимыми, поэтому они не могут напрямую сравниваться друг с
другом, но мы можем оценить, удалось ли участникам исследования
повысить свою работоспособность, и могут ли данные результаты быть
экстраполированы на других велосипедистов-шоссейников аналогичного
класса.
Исследованиям, проводимым Bishop et al. и Hickson et al., было
присвоено по 5 баллов по шкале PEDro. В обоих этих исследованиях не было
указано на рандомизированное распределение субъектов в тренировочные
группы. Результат оценки по шкале PEDro для остальных 3 статей составил 6
баллов из 10. Однако разница в баллах не является свидетельством более
низкого качества исследований Bishop et al. или Hickson et al., поскольку
сохранение в секрете распределения на группы не имеет существенного
значения для посвященных тренировкам исследований, когда при
надлежащем контроле и правильной организации тренировок каждый
участник имеет не больше шансов улучшить свою результативность, чем
находящиеся в тех же условиях остальные субъекты. Кроме того,
применение слепого метода по отношению к участникам исследования и
физиотерапевтам является невозможным, хотя при проведении будущих
исследований следует рассмотреть возможность проведения оценок вслепую
выполняющими их специалистами. В таблицах 2 и 3 приведены баллы
оценки по шкале PEDro и обобщена краткая информация по каждому из
включенных в обзор исследований. Результаты данных 5 исследований
оказались неоднозначными, так как указывают либо на повышение
результативности в результате выполнения СТ, либо на отсутствие различий
между экспериментальной группой, выполнявшей силовые тренировки, и
контрольной группой.
Bastiaans et al. на протяжении 9 недель изучали выполнение
комбинированных тренировок, в которых часть тренировок на выносливость
(ТВ) была заменена на взрывные СТ, предусматривающие поднятие низкого
веса с большим количеством повторов. Исследуемые субъекты выполняли
упражнения по подъему веса с применением максимально возможной
взрывной силы, при этом весовая нагрузка была отрегулирована таким
образом, чтобы скорость движения сохранялась на одном уровне в течение
первых 20 повторов при некоторой потере мощности во время последних 10
повторов. В результате выполнявшие силовые тренировки субъекты
увеличили свою выходную мощность при проведении одночасового теста
(ОЧТ), что соответствовало 7,1% повышению максимальной выходной
мощности. Общий объем тренировок (ч/неделю) не отличался в
экспериментальной и контрольной группах, но в экспериментальной группе
37% процентов тренировочного объема приходилось на СТ. Bishop et al.
исследовали 12-недельную периодизированную программу силовых
тренировок, состоящую из одних только приседаний со штангой на спине.
При этом, несмотря на повышение результата теста 1ПМ, не было выявлено
улучшения
работоспособности
при
выполнении
ОЧТ.
Члены
экспериментальной группы выполняли данную программу СТ в дополнение
к проводимым ими ТВ, объем которых оставался таким же, как в
контрольной группе.
Таблица 2 - Включенные в обзор статьи*
Авторы
Описание исследуемых
субъектов
et 16
тренированных
велосипедистов мужского
пола,
13 ± 3 ч тренировок в
неделю, минимум 2 года
опыта проведения
тренировок высокого
уровня
Bishop et al. 21
велосипедисток
в
(2)
возрасте
18–42
лет,
регулярно
проводящих
тренировки
на
выносливость
Bastiaans
al. (1)
Hickson et al. 8 (6 мужчин и 2 женщины)
(8)
исследуемых
субъектов,
имеющих опыт тренировок
в велосипедной езде и беге
Протокол
тренировок
Измерения
Полученные
данные
Улучшение
работоспособности
Взрывные СТ
снижали потери
КВР, наблюдаемые
при проведении
одних только ТВ
7,1%
среднее
увеличение
максимальной
выходной
мощности в группе
СТ
ЛП, МПК, Возросшая
ОЧТ
максимальная
нагрузка,
измеренная при
выполнении теста
1ПМ, не влияла на
повышение
работоспособности
при выполнении
ОЧТ
КВР, ВДИ
Как КВР, так и
ВДИ были
улучшены при
выполнении СТ
Не было выявлено
разницы
в
работоспособности
между контрольной
и
экспериментальной
группами.
6
увеличение
5
ЛП, МПК, Ни упражнения с
ВДИ
большим
Межгрупповые
различия
9 недель, 4 х 30 30-сек КВР,
приседаний со штангой ОЧТ
на плечах, 4 х 30
подъемов
вверх
с
1
опорой на одну ногу , 2
х 30 подъемов ноги
вверх в упоре сзади2
12 недель, 2 тренировки
в неделю,
периодизированные
подходы и повторы
параллельного
приседания со штангой
на спине (с бедрами,
параллельными полу) 3
10 недель, 3 тренировки
в неделю,
5 х 5 приседаний со
штангой на спине с
бедрами,
параллельными полу,
при 80% 1ПМ,
3 х 5 упражнений на
сгибание и разгибание
колена4 при 80% 1ПМ, 3
х 25 подъемов носков5
Jackson et al. 23
тренированных 10 недель, полные
(9)
велосипедистов клубного приседания со штангой
11%
КВР,
20%
ВДИ
Оценка
по шкале
PEDro
5
увеличение
6
в
Paton and
Hopkins (19)
уровня (18 мужчин и 5
женщин), тренирующихся
минимум 5 ч в неделю в
течение ≥ 6 месяцев
на спине6,
сгибания ног7, жим
ногами8, подъемы вверх
с опорой на одну ногу9;
с большим числом
повторов: 2 х 10,
50% 1ПМ; с высокой
интенсивностью
нагрузки: 4 х 4, 85%
1ПМ
18
высококвалифицированных
велосипедистовшоссейников
мужского
пола
4–5 недель, 12 х 30минутных тренировок, 3
х 20 взрывных прыжков
на одной ноге10, 2 серии
из 5 30 секундных
спринтерских заездов на
велосипеде
количеством
повторов, ни с
высокой
интенсивностью
сопротивления не
приводили к
улучшению
работоспособности;
Экспериментальные
СТ-группы не
могли выдерживать
заданную
тренировочную
нагрузку
ЗВ на 1 км и Замена части ТВ на
4 км, ЛП, взрывные и
МПК
высокоинтенсивные
СТ приводила к
улучшению
работоспособности
в спринте и заездах
на длинные
дистанции
работоспособности
отсутствовали
8,7%
увеличение
мощности
при
заезде на 1 км и
8,1%
увеличение
мощности
при
заезде на 4 км
6
*1ПМ = 1 повтор с максимальной нагрузкой; КВР = кратковременная работоспособность; ОЧТ = одночасовой тест езды на велосипеде; СТ = силовые тренировки; ЗВ =
заезд на время; ВДИ = время до достижения изнеможения; ТВ = тренировки на выносливость; МПК = максимальное потребление кислорода.
1
Пример можно посмотреть на сайте: http://www.youtube.com/watch?v=i8-i3-VRiYg&NR=1
2
Пример можно посмотреть на сайте: http://www.youtube.com/watch?v=KcIKDp0EtgQ
3
Пример на сайте: http://www.teachertube.com/viewVideo.php?title=The_Proper_Form_For_The_Parallel_Back_Squat&video_id=26770
4
Примеры на сайтах: http://www.ehow.com/video_2359480_do-knee-extension-exercises.html; http://www.youtube.com/watch?v=2TJaf5lxvlM
5
Пример на сайте: http://www.ehow.com/video_4977875_do-toe-raise-exercises.html
6
Пример на сайте: http://www.youtube.com/watch?v=40p1qQZTNRw
7
Пример на сайте: http://www.ehow.com/video_4398312_do-leg-curls.html http://www.youtube.com/watch?v=zntdTAB1SJc
8
Пример на сайте: http://www.youtube.com/watch?v=hmGiOzMiGG4&feature=related
9
Пример на сайте: http://www.youtube.com/watch?v=fXIWQV5VLyQ
10
Пример на сайте: http://www.youtube.com/watch?v=px1KNey-Kvc
Таблица 3 - Описание тренировок экспериментальных и контрольных групп*
Bastiaans et al. (1)
Bishop et al. (2)
Hickson et al. (8)
Jackson et al. (9)
Периодизированные
объем и
интенсивность:
продолжительные, в
установившемся
режиме, с длинными
и короткими
интервальными
заездами,
скоростные и по
подъему в гору
Paton and Hopkins
(19)
Экспериментальная группа
Тренировки на выносливость
Контрольная группа
Специфические для данного
вида спорта
взрывные/высокоинтенсивные
тренировки по подъему весов
Частота (раз в неделю)
Продолжительность (недель)
Дополнительные/круговые
тренировки
91% тренировок
при 75–85%
ЧССмакс; 4%
тренировок при 85–
95% ЧССмакс; 5%
тренировок при
95–100% ЧССмакс
Не сообщается
Тренировок в
среднем:
велосипед - 3 дня в
неделю, бег – 3 дня
в неделю
2 х 30 - 2 подхода
выполняемых со
взрывной силой 30
приседаний со
штангой на плечах,
жима ногами,
подъемов вверх с
опорой на одну
ногу; 10 мин езды
на велосипеде при
75% ЧССмакс
5 х 2–8 ПМ
параллельных приседаний со
штангой, 3минутный отдых
между подходами
5 х 5 приседаний
со штангой на
спине, 3 х 5
разгибаний и
сгибаний колена, 3
х 25 подъемов
носков
9
Подъем ноги вверх
в упоре сзади,
упражнения для
брюшного пресса
2
12
В-инт: 4 х 4 при 85%
1ПМ, В-повт: 2 х 20
при 50% 1ПМ;
упражнения:
приседание со
штангой на плечах,
сгибание ног, жим
ногами, подъем
вверх, опираясь на
одну ногу
Не сообщается
3 х 20 взрывных
прыжков на одной
ноге со сменой ног
при чередовании с
3 сериями из 5
30-секундных
велосипедных
заездов
2-3
3
10
3
10
Упражнения для
брюшного пресса:
подъём туловища к
Объем тренировок
Всего 8,8 ч/нед
63% ВТ, 37% СТ
коленям из
положения лёжа на
спине,
переразгибание1,
переднее и боковое
выпрямление ног
при опоре на локти и
носки2
110,2 х 29,4 км/нед
Не сообщается
Тренировки на выносливость
90% тренировок
при 75–85%
ЧССмакс;
4% тренировок при
85–95% ЧССмакс;
6% тренировок при
95–100% ЧССмакс
Тренировок в
среднем:
велосипед: 3д/нед,
бег: 3 д/нед
В-инт: 6,67 х 1,4
ч/нед на велосипеде,
всего 8,9 ч;
В-повт: 6,5 х 0,9
ч/недна велосипеде,
всего 8,3 ч
11,6 х 2,1 ч/нед,
12 СТ было
проведено вместо
ВТ
Не сообщается
Периодизированные
объем и интенсивность: продолжительные, в установившемся режиме, с
123,6 х 35,8 км/нед
длинными и коротВсего 8,9 ч/нед;
100% ТВ
кими интервальныОбъем тренировок
100% ТВ
ми заездами,
скоростные и по
12,9 х 3,3 ч/нед,
подъему в гору
100% ТВ
7,3 х 1,7 ч/нед;
100% ТВ
* В-повт = высокое количество повторов; В-инт = высокая интенсивность; ЧССмакс = максимальная частота сердечных сокращений; ПМ =
повтор с максимальной нагрузкой; СТ = силовые тренировки; ТВ = тренировки на выносливость.
1
2
Пример можно посмотреть на сайте: http://www.youtube.com/watch?v=kLYwZLWFGiU
Пример можно посмотреть на сайте: http://vodpod.com/watch/1471323-front-and-side-planks
Hickson et al. проводили 10-недельные исследования с участием 8
субъектов, которые выполняли силовые тренировки 3 раза в неделю. Хотя
все участники исследования были спортсменами, регулярно выполняющими
тренировки на выносливость, не все они были тренированными
велосипедистами. Протокол проведения тренировок предусматривал
велосипедную езду несколько раз в неделю, во время которой выполнялось
тестирование. В итоге исследуемые субъекты на 30% увеличили силу при
выполнении приседания со штангой на плечах и сгибания и разгибания
колена. ВДИ при велосипедной езде увеличилось на 20% при отсутствии
негативного
влияния СТ на работоспособность, особенно на
кратковременную выносливость.
Jackson et al. сравнивали как высокоинтенсивные (В-инт) силовые
тренировки, так и силовые тренировки с высоким количеством повторов (Вповт) с тренировками на выносливость. Члены группы В-инт добавили к
своей программе ТВ силовые тренировки, включающие выполнение 4 х 3
приседаний со штангой на плечах, сгибаний ног, жима ногами, подъемов
вверх с опорой на одну ногу при 85% 1ПМ, в то время как члены группы Вповт выполняли те же самые упражнения, но в количестве 2 х 20 при 50%
1ПМ. Несмотря на значимое увеличение силы в обеих экспериментальных
группах, ни в одной из них не было зарегистрировано увеличение ВДИ.
Paton and Hopkins заменили 12 тренировок на интенсивность на
силовые упражнения взрывного типа, которые выполнялись в течение 5
недель. Исследуемые субъекты провели 12 30-минутных тренировок, в
которых взрывные упражнения по подъему весов чередовались с короткими
интервальными (5 х 30 секунд) высокоинтенсивными спринтерскими
велосипедными заездами. Достигнутое в результате увеличение
эффективности выполнения упражнений и повышение анаэробного порога
способствовали более высокой результативности ЗВ на 1 и 4 км (т.е.,
результативности в спринте и на длинной дистанции) по сравнению с
контрольной группой.
Практическое применение. Велосипедисты обычно проявляют
озабоченность в отношении своей массы тела и потому часто отказываются
включать СТ в свою тренировочную программу из страха повышения
безжировой массы тела, которая может послужить препятствием при езде в
горных условиях, то есть любые преимущества, связанные с увеличением
силы, будут сведены на нет в результате ухудшения результативности,
показываемой при подъеме в гору. Однако полученные в последнее время
данные позволяют предположить, что хорошо сбалансированные программы
СТ могут способствовать снижению потерь мышечных волокон I типа и
соединительной ткани. Несмотря на ограниченное количество данных,
подтверждающих целесообразность применения данной стратегии, авторы
все же рекомендуют велосипедистам и их тренерам заменить часть ТВ на
взрывные СТ в целях повышения результативности ЗВ и максимальной
выходной мощности, а также минимизации усталости, развивающейся в
результате выполнения общего объема изнурительных тренировок на
выносливость.
В центре внимания современных стратегий находятся специфические
для каждого вида спорта тренировки, способствующие повышению
работоспособности и результативности спортсменов. Огромную важность
при
разработке
программы
силовых
тренировок
для
высококвалифицированных велосипедистов-шоссейников имеет тщательное
исследование основных параметров, определяющих эффективность их
применения, и правильное определение объемов тренировок. Тренеры и
ученые при составлении планов будущих исследований могут использовать
данный систематический обзор в качестве отправной точки для разработки
протоколов применения СТ с основным акцентом на подъеме более тяжелых
весов с малым количеством повторов, использовании эффективной техники
поднятия веса, применяемой в тяжелой атлетике как олимпийском виде
спорта, и плиометрических упражнениях в целях увеличения силы и
повышения работоспособности велосипедистов-шоссейников.
ТУР ДЕ ФРАНС: ОБЗОР
Alfredo Santalla, Conrad P. Earnest, José A. Marroyo, and Alejandro Lucia
Источник: International Journal of Sports Physiology and Performance, 2012, 7
В 1903 году с победы Мориса Гарэна в дебютной велогонке на
дистанции более 2428 км (94 ч:33 мин) началась 109-летняя история
проведения супермногодневки «Тур де Франс». На сегодняшний день 59
спортсменов являются победителями этой велогонки, в первые годы
проведения которой велогонщики должны были самостоятельно
удовлетворять свои потребности в устранении технических неисправностей,
питании и гидратации. Современные гонки Тур де Франс отличаются
эффективной организацией технического обслуживания и снабжения и
предусматривают выполнение 3 типов этапов: равнинных этапов (РЭ),
высокогорных этапов (ВГЭ) и заездов на время (ЗВ). Тогда как первые
несколько гонок проводились на дистанции менее 3000 км, со временем они
эволюционировали в более изнурительные классические супервеломарафоны
(> 5000 км), состоящие из 14 до 17 этапов (~ 400 км/этап). Максимальная
дистанция гонки была зафиксирована в 1927 году (5745 км, 17 этапов,
~337км/этап), при этом продолжительность каждого этапа составляла
примерно 14 часов. В течение первого десятилетия истории Тур де Франс
были также введены ВГЭ, которые были впервые проведены в Пиренеях
(перевалы Турмале и Обиск) в 1910 году и в Альпах (перевал Галибье) в 1911
году, а с 1934 года организуются ЗВ в их более классической форме.
Проведение более короткого предварительного заезда на время в целях
выявления лидера гонки практикуется с 1967 года. В 1952 году была впервые
проведена телевизионная трансляция на финише ВГЭ после преодоления
перевалов Альп д'Юэз, Пюи-де-Дом и Сестриер, а в 1957 году гонка
транслировалась полностью, что способствовало росту ее популярности
среди широких слоев общественности.
Новая эра Тур де Франс началась в 1980-х годах с введением таких
технических новшеств, как контактные педали и аэродинамические
компоненты снаряжения (напр., шлемы для ЗВ, аэробары ("лежаки" или
разделочные рули), специальные велорамы, дисковые колеса). Среди 59
победителей этой гонки трое выигрывали ее 3 раза, четверо – 5 раз и один
(Лэнс Армстронг) – 7 раз. Парадоксальным является тот факт, что уровень
специализации велосипедистов начал возрастать только в течение 50
последних лет проведения гонки, когда появились такие великие мастера, как
Жак Анкетиль в 60-х, Эдди Меркс – в 70-х, Бернар Ино – в 80-х, Мигель
Индурайн – в 90-х и Лэнс Армстронг – после 2000 года. В настоящее время
Тур де Франс представляет собой крупнейшее спортивное событие,
бесплатное для зрителей, собирающихся по обочинам дорог от старта до
финиша в надежде хотя-бы мельком увидеть своих героев-велогонщиков.
Хотя дистанция, преодолеваемая велогонщиками на Тур де Франс,
постепенно сократилась по сравнению с 1927 годом, структура современной
гонки в основном сохраняется на постоянном уровне и предусматривает
проведение примерно 21 этапа в течение 3 недель, что делает возможным
выполнение анализа изменений физиологических требований. Сокращение
дистанции сопровождалось увеличением средней скорости победителей,
высший показатель которой был достигнут в 2005 году (41,654 км/ч; рисунок
1). Если исключить первые 3 гонки (< 3000 км), можно наблюдать высокую
корреляцию между общей дистанцией гонки и средней скоростью
победителя (r = –0,889; P < 0,01; рисунок 2). Результаты наблюдений также
свидетельствуют об очевидном росте способности велогонщиков сохранять
высокую интенсивность физической нагрузки и высокие скорости на
протяжении продолжительных периодов времени (рисунки 3 и 4). В то время
как общая дистанция гонки не подвергалась значительным изменениям, в
последние годы (1985–2011) рост технического прогресса (производство
современных велорам, контактных педалей, принятие более эффективных с
точки зрения аэродинамики положений, применение деталей и компонентов
снаряжения с улучшенными аэродинамическими характеристиками,
изменение поверхностей шоссе и т.п.) способствовал повышению
показателей скорости, несмотря на сохранение прежнего уровня
физиологических требований (r = – 0,511; P < 0,01).
В современном веломарафоне Тур де Франс стартуют примерно 200
велогонщиков, которые покрывают расстояние 3650 ± 208 км
приблизительно за 92 ± 6 часов (среднее время победителя за период от 1990
до 2011 г.). РЭ составляют примерно 200 км (4–5 ч) и преодолеваются на
высоких скоростях (40–60 км/ч) в основном целой группой велогонщиков,
называемой в велоспорте пелотоном, что свидетельствует о высокой
технической подготовке входящих в его состав спортсменов. ЗВ, которые
лучшие велогонщики выполняют с высокими скоростями (~50 км/ч) без
попутного ветра, зависят от их способности к поддержанию высокой
выходной мощности и оптимизации аэродинамических характеристик. И,
наконец, во время ВГЭ (~200 км, 5–6 ч) часто преодолевается несколько
горных перевалов, что предполагает несколько периодов изнурительной езды
продолжительностью 45 мин и более при высокой интенсивности нагрузки 2
(таблица 1).
Дистанция
Средняя
(км)
скорость
(км/ч)
I Мировая война
II Мировая война
Дистанция
Средн. скорость
Годы
Рисунок 1 - Общая дистанция и средняя скорость победителей Тур де Франс
(1903–2011). Прерывание кривых соответствует двум периодам во время 1-ой
и 2-ой Мировых войн (1915–1918 и 1940–1946), в течение которых гонка не
проводилась. Стрелки указывают на лучшие результаты главных
победителей Тур де Франс (≥5 побед): имя велогонщика, год
(скорость в км/ч)
Антропометрические и физиологические характеристики участников
Тур де Франс
Основные морфологические признаки. Большинство участников Тур де
Франс имели белый цвет кожи. Средний возраст победителей составляет 28 ±
3 лет (возрастные пределы: 20–36 лет). В последние годы (1985–2011)
наблюдается сужение возрастных пределов до 24-34 лет при среднем
возрасте победителей 29 ± 3 years, что может указывать на более высокую
специализацию современного поколения победителей Тур де Франс.
Антропометрические характеристики участников гонки (вес, рост, площадь
поверхности тела и индекс массы тела [ИМТ]).
Средняя
скорость
(км/ч)
Дистанция
(км)
Рисунок 2 - Зависимость между общей дистанцией и средней скоростью
победителя Тур де Франс
также служат отражением, по крайней мере, частично, успеха спортсменов на
разных этапах гонки. Например, специалисты в выполнении ЗВ имеют рост
180-185 см, вес 70-75 кг и ИМТ ~22 кг/м2. Данные антропометрические
параметры позволяют им достигать более высоких абсолютных показателей
выходной мощности (Вт), чем у гонщиков, являющихся специалистами в
преодолении ВГЭ (175–180 см, 60–66 кг, ИМТ: 19–20 кг/m2), которые
обладают лучшей способностью к сохранению более высокой
относительной выходной мощности (Вт/кг). И хотя среди победителей Тур
де Франс встречаются гонщики с антропометрическими параметрами, более
подходящими для горных гонщиков (напр., Марко Пантани, 173 см и 57 кг),
антропометрический профиль у 10 победителей последних двух десятилетий
(от Мигеля Индурайна до Кадела Эванса) более близок к характерному для
специалистов в ЗВ (179,1 ± 6 см и 67,4 ± 7 кг).
Кардиореспираторная выносливость. Максимальное потребление
кислорода (МПК) у большинства участников Тур де Франс варьирует от 5,0
до 5,5 л/мин или 70-80 мл/кг/мин. Самые высокие показатели МПК (~80
мл/кг/мин) обычно характерны для горных гонщиков (масса тела < 70 кг),
при этом показатели для 10 лучших спортсменов каждой гонки составляют
от 5,3 л/мин (76 мл/кг/мин) до 5,8 л/мин (82 мл/кг/мин).
Средняя
скорость
(км/ч)
Дистанция
(км)
Рисунок 3 - Зависимость между общей дистанцией и средней скоростью
победителя Тур де Франс (кроме первых 3 гонок, проводимых на дистанции
менее 3000 км)
У победителей Тур де Франс показатели МПК колеблются в пределах от 6,1
л/мин (81 мл/кг/мин) до 6,4 л/мин (79 мл/кг/мин). У одного из победителей
гонки был зарегистрирован показатель МПК, равный 86 мл/кг/мин. Все
вместе эти показатели позволяют предположить, что для победы в гонке Тур
де Франс минимальный предел МПК должен составлять 80 мл/кг/мин.
Выходная мощность. Показатели максимальной мощности (Втмакс),
зарегистрированные у участников Тур де Франс во время тестов на
физическую нагрузку, варьируют в зависимости от протокола проведения
испытаний. При выполнении протоколов кратковременных тестов,
предусматривающих педалирование с максимально возможной для
спортсмена мощностью (продолжительностью ≤1 мин) Втмакс колеблется от
450 до 500 Вт (6,5–7,5 Вт/кг). Во время тестов с постепенным увеличением
нагрузки (каждые 4 минуты) Втмакс обычно составляет 400–450 Вт (6,0–6,5
Вт/кг). При выполнении обоих протоколов более высокие показатели
выходной мощности обычно наблюдаются у специалистов в ЗВ,
Средняя
скорость
(км/ч)
Дистанция
(км)
Рисунок 4 - Зависимость между общей дистанцией и средней скоростью
победителя в современных велогонках Тур де Франс, 1985–2011 (внедрение в
1985 году нового велосипедного оборудования)
в то время как показатели у 10 лучших спортсменов каждой гонки достигают
500–550 Вт (7–7,7 ВТ/кг) при выполнении кратковременных тестов и 572 Вт
(~7,1 Вт/кг) при выполнении более продолжительных протоколов с
постепенным наращиванием рабочей нагрузки, как у 5-кратного победителя
Тур де Франс Мигеля Ингурайна.
Пороговые показатели при субмаксимальных нагрузках. Показатели
лактатного порога и начала накопления лактата в крови (характеризующие
рабочую нагрузку, при которой концентрация лактата в крови составляет ~4
ммоль/л) обычно соответствуют показателям выходной мощности ~330 Вт
(76% Втмакс или 77% МПК) и 386 Вт (87% Втмакс или 86% МПК),
соответственно. При выполнении протоколов кратковременных тестов,
предусматривающих педалирование с максимально возможной для
спортсмена мощностью с применением вентиляционных методов, участники
Тур де Франс достигали первого вентиляционного порога (ВП, который
приблизительно соответствует физиологическому показателю лактатного
порога) при выходной мощности 315–370 Вт (~70% Втмакс или 70–75% МПК)
и точки респираторной компенсации (ТРК, которая приблизительно
эквивалентна физиологическому показателю начала накопления лактата в
крови) при 400–450 Вт (~90% Втмакс или ~90% МПК).
Таблица 1 - Характеристики трех основных этапов современной велогонки
Тур де Франс (с 1990-х годов до настоящего времени)
Равнинные
Высокогорные
Заезды на время
этапы
этапы
Дистанция (км)
~200
~200
30-55
Время
4-5
5-6
≤ 1а
выполнения
нагрузки (ч)
Средняя
Низкая до
Умеренная до
Высокая
интенсивность
умеренной (зоны высокой (зоны 2(зоны 2-3)
нагрузки
1-2)
3 во время
подъемов)
Средняя скорость
~45
~20 (на подъемах)
~50 у
(км/ч)
специалистов в
ИЗВ)
Положение во
Традиционное
Чередующееся Аэродинамическое
время езды
(сидя)
(сидя и стоя)
(триатлонный
руль)
Главные
Технические
Физиологические Физиологические
требования
и
аэродинамические
Специфические
Аварии
Умеренная
Аэродинамика
проблемы
гипоксия (на
высоте > 1500 м)
Расчетная
200-250 Вт
≥6 Вт/кг у горных
350 Вт у
средняя
гонщиков
специалистов в ЗВ
выходная
мощность
Физиологическая
≤ 350
≥ 500
120-180
нагрузка
(ТРИМП)b
Данные последний 5 гонок (2007–2011), взятые из Augendre (Исторический путеводитель
велогонки «Тур де Франс»).
b
Данные Lucia et al21 и Earnest et al.19 TRIMP – тренировочный импульс (равен
продолжительности тренировочной нагрузки умноженной на коэффициент физической
нагрузки)
a
Эти показатели значительно выше тех, которые были выявлены у
элитных велосипедистов при проведении предыдущих исследований, в
которых были получены более низкие величины ВП (~60% Вт макс, ~60%
МПК) и ТРК (~84% Втмакс, ~80% МПК). Выходная мощность при ВП
проявляла корреляцию с результативностью выполнения этапов ЗВ во время
Тур де Франс, при этом лучшие специалисты в ЗВ или победители Тур де
Франс способны также поддерживать более высокие мощности при
достижении начала накопления лактата в крови (напр., 505 Вт, 6,2 Вт/кг у
Мигеля Индурайна).
КПД. Участники гонки также демонстрировали высокий общий
коэффициент полезного действия (ОКПД) или дельта КПД и экономичность
педалирования (ЭП) при высоких физических нагрузках. Например, у лучших
велогонщиков Тур де Франс (входящих в первую десятку и победителей
этапов) были зарегистрированы показатели ОКПД и ЭП ~24% и ~85 Вт/л,
соответственно, при выполнении теста с постоянной нагрузкой при 80%
МПК (~385 Вт). У победителей гонки отмечался даже более высокий ОКПД,
например, 25% при ~500 Вт. Хотя ОКПД обычно проявляет зависимость от
процентного содержания мышечных волокон I типа в четырёхглавой мышце,
до сих пор отсутствуют данные биопсии, подтверждающие существование
данной зависимости у велогонщиков Тур де Франс. Однако имеются
сведения о присутствии у профессиональных велосипедистов (не участников
Тур де Франс) более высоких показателей процентного содержания волокон I
типа (всего 64%), объема митохондрий (4,3%) и плотности капилляров во
всех типах волокон (в среднем 589 капилляров/мм2), чем у велосипедистовнепрофессионалов.
Предполагается, что высокое процентное содержание волокон I типа
также служит одним из важных факторов, определяющих высокие
показатели ОКПД и ЭП у участников и победителей Тур де Франс Также
сообщалось, что КПД мышц (обозначаемый как дельта КПД) возрастает с
годами у велогонщиков высокого уровня, особенно у обладающих
сравнительно более низким МПК. Наглядным примером благоприятного
воздействия высокого КПД мышц на результативность спортсменов служит
тенденция к увеличению частоты педалирования (>90 об/мин), наблюдаемая
у профессиональных велогонщиков с тех пор, как Лэнс Армстронг
использовал этот паттерн двигательной активности во время легендарных
подъемов на перевалы Сестриер (1999), Отакам (2000) и Альп д’Юэз (2001),
при этом было подсчитано, что во время подъема на Альп д’Юэз Армстронг
поддерживал выходную мощность ~450 Вт.
В отличие от других
спортсменов (в том числе велосипедистов-любителей) профессиональные
велосипедисты, очевидно, показывают более эффективную езду при высокой
частоте педалирования. Действительно, при педалировании с постоянной
нагрузкой (напр., в среднем ~370 Вт) ОКПД у лучших участников Тур де
Франс был равен 22,4%, 23,6% и 24,2% при частоте педалирования 60, 80 и
100 об/мин, соответственно. Была выдвинута гипотеза, что более низкое
мышечное усилие при высокой частоте педалирования может способствовать
улучшению венозного оттока при уменьшении окклюзионного воздействия
четырехглавой мышцы на капилляры и артериолы.
Физиологические требования во время Тур де Франс. Хотя существует
возможность выполнения оценки физиологических требований во время Тур
де Франс на основе исторических документов, более значительный прогресс
в количественном определении данных параметров был достигнут с начала
90-х годов благодаря внедрению мониторов сердечного ритма. На основе
данной технологии были разработаны три разных метода. Первый метод
включает определение абсолютного количества времени, затрачиваемого
велосипедистом при разных интенсивностях физических нагрузок во время
каждого этапа и гонки в целом и обычно предусматривает подразделение
интенсивности нагрузок на зоны, соответствующие показателям частоты
сердечных сокращений, измеренным при проведении предварительного
велоэргометрического теста на постепенное увеличение нагрузки до
максимального уровня: 1-ая зона (ЧСС < ВП, <70% МПК), 2-ая зона (ЧСС от
ВП до ТРК, 70–90% МПК) и 3-я зона (ЧСС ≥ ТРК, >90% МПК). Еще один
метод состоит в количественном определении физиологических требований
во время гонки в виде выходной мощности (Вт), которая рассчитывается на
основе ЧСС, регистрируемой во время соревнования, или отношения между
величинами ЧСС и Вт, измеряемыми либо в лабораторных условиях, либо
непосредственно во время соревнования. И, наконец, третий метод основан
на количественном определении внутренней физиологической нагрузки во
время гонки при регистрации тренировочных импульсов (ТРИМП), при этом
зоны, определенные при применении первого метода, умножаются на
результат умножения 1, 2 и 3 ТРИМП на каждую минуту работы в зонах 1, 2
и 3, соответственно, после чего все зоны складываются для получения
общего количества ТРИМП.
Равнинные этапы (РЭ). Принимая во внимание, что изменение
сердечного ритма вызывает изменения отношения между ЧСС и Вт, в
среднем 70% всего времени, затрачиваемого на прохождение РЭ, приходится
на работу в 1-ой зоне, 25% - во 2-ой зоне и только 5% - в 3-ей зоне, что
соответствует ~195, 82 и 21 мин/сутки в пределах каждой зоны,
соответственно. Технические требования, предъявляемые к езде во время РЭ,
играют очень важную роль, поскольку велосипедисты в пелотоне стараются
держаться близко друг к другу в попытке минимизировать сопротивление
воздуха и занять оптимальное положение между соперниками. На этих
этапах частота педалирования составляет ~90 об/мин, и велосипедисты
поддерживают обычно выходную мощность на уровне 200–250 Вт.
Высокогорные этапы (ВГЭ). ВЭГ подразделяются на 4 уровня
сложности (1 уровень – наиболее сложный, 4-й уровень – наименее
сложный), но они также включают сверхсложные подъемы и подъемы
первой категории сложности (от наиболее сложных до сверхсложных по 4балльной шкале). Подъемы этой категории могут иметь длину до 10 км, 510% уклон и высоту ~2000 м, что создает еще одну дополнительную
физиологическую проблему, связанную с кислородной недостаточностью.
Эти подъемы могут потребовать от велогонщиков работы при интенсивности
нагрузки на уровне ≥90% МПК, но это не должно вызывать удивления у
читателя. Следует помнить, что гонка Тур де Франс была с самого начала
задумана как средство поднятия популярности французской газеты «L’Auto»,
издаваемой Анри Дегранжем, который неоднократно финансировал
изнурительные велосипедные заезды в целях привлечения внимания
общественности. Это послужило основанием для жестокой критики
организаторов Тур де Франс со стороны победителя 1910 года Октава
Лапиза, который, преодолев гигантскую пиренейскую вершину Турмале,
прокричал, пересекая финишную линию: «Вы убийцы! Да, убийцы!».
Padilla et al проанализировали интенсивность физической нагрузки во
время подъемов при преодолении горных перевалов (68 сверхсложных, 172
первой категории и 134 второй категории) при проведении 3
супервеломарафонов (Джиро д’Италия, Вуэльта Испании и Тур де Франс) и
сообщили, что средняя интенсивность (% резерва ЧСС) во время подъемов
составила 77% во время сверхсложных подъемов и подъемов первой
категории и 74% на перевалах второй категории сложности, что
соответствует ЧСС на уроне начала накопления лактата в крови. Кроме того,
данные авторы указали на сильное влияние на интенсивность нагрузки
времени внутри этапа (то есть первой, второй или третьей части этапа). В
частности, сверхсложные и отнесенные к первой категории сложности
перевалы во время второй и третьей частей этапа преодолевались
велогонщиками с более высокой интенсивностью нагрузки по сравнению с
первой третью этапа. При анализе интенсивности физической нагрузки во
время одной только гонки Тур де Франс было выявлено, что велогонщики
затрачивали примерно 158, 107 и 35 минут на работу, соответствующую 1, 2
и 3 зонам интенсивности, соответственно, при этом процент времени работы
в 3-ей зоне интенсивности превышал соответствующий показатель для ВГЭ
во время гонки Вуэльта Испании. Согласно оценкам, во время сверхсложных
подъемов и подъемов первой категории велогонщики поддерживают
среднюю выходную мощность на уровне 322 Вт при достижении
максимальных показателей выходной мощности во время средней трети
этапа (385 Вт и 345 Вт для сверхсложных перевалов и перевалов первой
категории, соответственно). В связи с возникающей при этом
необходимостью преодоления силы тяжести важной предпосылкой
достижения успеха на этих этапах служит достижение высокого
соотношения между мощностью и весом тела (то есть ≥6 ВТ/кг при МПК).
Заезды на время (ЗВ). Велогонка Тур де Франс предусматривает также
проведение ЗВ, а именно 1 короткого предварительного этапа для
определения лидера (5–10 км) и 2 более длинных ЗВ (40–60 км). Иногда
также проводится командный ЗВ. Во время ЗВ в центре внимания
велосипедистов находится как принимаемое ими положение, которое должна
соответствовать техническим и аэродинамическим требованиям максимально
возможного сокращения лобовой поверхности тела, так и их элементы их
снаряжения и детали велосипедов, которые должны обеспечивать
максимальную эффективность с точки зрения аэродинамики. Действительно,
на аэродинамическое сопротивление приходится 90% всего сопротивления,
возникающего при езде со скоростью >30 км/ч, и, таким образом, оно служит
одним из главных факторов, определяющих результативность ЗВ. Кроме
того, во время ЗВ от велосипедиста требуется сохранение высокой
интенсивности нагрузки в течение длительных периодов времени при
высокой частоте педалирования (90–100 об/мин), поэтому специалисты по ЗВ
должны затрачивать более высокий процент времени на работу в 3-ей зоне
интенсивности. Согласно оценкам лучшие мастера ЗВ способны
поддерживать выходную мощность ~400 Вт в течение примерно 60 минут
при проведении продолжительных ЗВ (>40 км), хотя, в среднем, расчетная
выходная мощность у большинства велогонщиков ниже – на уровне ~350 Вт.
Недавно Earnest et al предприняли попытку охарактеризовать интенсивность
физических нагрузок во время ЗВ посредством анализа данных по ЧСС у 26
велогонщиков, которые соревновались в 35 ЗВ, проводимых во время
велогонок Тур де Франс и Вуэльта Испании разных лет. Полученные в
результате анализа данные свидетельствуют о том, что во время 21
продолжительных ЗВ (средняя дистанция ~48 км) и 4 командных ЗВ (средняя
дистанция ~44 км) велосипедисты, одержавшие победу на данных этапах или
занявшие высокие места в гонках, сохраняли выходную мощность >430 Вт в
течение ~26 и ~20 минут (в индивидуальных и командных ЗВ,
соответственно).
Lucia et al также анализировали расчетные показатели выходной
мощности, демонстрируемой велосипедистами во время 3 продолжительных
ЗВ, проводимых в рамках велогонки Тур де Франс. Два данных ЗВ
проводились в течение первой недели и один на последней неделе, то есть
через 19 дней после начала гонки, что означало присутствие значительного
накопления усталости. В течение первых двух ЗВ (Тур де Франс, 1999, 56,5
км) велосипедисты поддерживали среднюю мощность >402 Вт (6,2 Вт/кг) на
протяжении ~40 минут. В третьем ЗВ (Тур де Франс, 1998, 58 км, включая
горный перевал третьей категории) велогонщики сохраняли среднюю
выходную мощность > 458 Вт (6,6 Вт/кг) в среднем примерно 53 минуты, что
на сегодняшний день является самым высоким показателем средней
мощности в ЗВ, проводимых в рамках Тур де Франс. Тем не менее, этот
показатель значительно ниже средней выходной мощности примерно 510 Вт
(6,3 Вт/кг), рассчитанной для пятикратного победителя гонки Мигелем
Индурайном в 1994 году во время 1-часового заезда на велодроме, когда им
был установлен мировой рекорд. Вероятно, один из самых ярких примеров
достижения высокой аэродинамической эффективности во время ЗВ показал
в 1989 году Грег Лемонд, который имел 50-секундное отставание от
фаворита Тур де Франс Лорана Финьона в последний день гонки перед
проведением заключительного сравнительно короткого ЗВ (25,5 км). В то
время как Финьон пренебрег новейшими техническими достижениями,
Лемонд выехал на старт с разделочным рулем на велосипеде и в результате
одержал победу в гонке, обойдя Финьона на 8 секунд. Таким образом,
несмотря на блестящую карьеру велогонщика, побеждавшего в 3
веломарофонах (один раз в Джиро д’Италия и дважды в Тур де Франс),
Финьон теперь всегда будет упоминаться в истории велоспорта как человек,
который потерпел поражение в Тур де Франс 1989 года по причине научнотехнического прогресса в области аэродинамики.
Фактические показатели выходной мощности во время Тур де Франс.
На результаты измерения ЧСС велосипедиста могут влиять как его
положение на велосипеде (стоя или сидя), так и изменения в деятельности
сердечно-сосудистой системе, возникающие по причине дегидратации и
гипертермии. Еще одним фактором, ограничивающим использование
результатов измерений ЧСС для оценки интенсивности физической нагрузки
на протяжении 3-недельных веломарафонов, служит тот факт, что
максимальная ЧСС проявляет тенденцию к снижению, особенно в течение
последней недели гонки. В настоящее время существует возможность
использовать датчики мощности (напр., SRM and PowerTap) для
количественного определения физиологических требований во время 3недельных гонок. Эти датчики прошли техническую проверку, которая
подтвердила возможность их применения велогонщиками, тренерами и
учеными для определения внешней нагрузки (в ваттах) во время
соревнований по велоспорту, а также для сравнения результатов определения
интенсивности физической нагрузки на основе данных по выходной
мощности с результатами определения вышеупомянутых зон интенсивности
на основе показателей ЧСС. Насколько нам известно, до сих пор еще не были
опубликованы фактические данные по выходной мощности велосипедистов
во время велогонки Тур де Франс. Однако имеются сведения о выходной
мощности, демонстрируемой во время проведения однонедельных велогонок,
состоящих из 5 и 6 РЭ, во время которых велогонщики, имеющие также опыт
участия в Тур де Франс, поддерживали среднюю выходную мощность от 220
± 22 Вт (3,1 ± 0,2 Вт/кг) до 250 ± 30 Вт (3,8 ± 0,4 Вт/кг), при этом во время
подъемов и ЗВ их средняя выходная мощность достигала 392 ± 60 Вт (5,5 ±
0,4 Вт/кг).
В ходе одного из исследований на основе конкретного случая у одного
из участников велогонки Джиро д’Италия в 2005 году были
зарегистрированы средние показатели выходной мощности на уровне 132 ±
26 Вт (2 ± 0,2 Вт/кг) во время РЭ и 235 ± 30 Вт (3,5 ± 0,1 вт/кг) во время ВГЭ,
при этом пиковый показатель выходной мощности, который поддерживался
в течение 30 минут ВГЭ, составил 367 Вт. В ходе данного исследования было
также выявлено, что РЭ характеризовались высокой изменчивостью
выходной мощности при наличии кратковременных всплесков высокой
мощности и продолжительных периодов более низкой интенсивности
нагрузки, в то время как ВГЭ в основном требовали поддержания
субмаксимальной постоянной выходной мощности в течение более
длительных периодов времени. Данные колебания в мощности во время РЭ,
очевидно, зависят от времени нахождения велосипедиста в центре пелотона
или в его передней части, где требуется выполнять больше работы.
Поскольку нам не известны публикации, свидетельствующие об обратном,
результаты исследований других конкретных случаев с применением
датчиков SRM для измерения выходной мощности у нескольких
велосипедистов позволяют нам сделать вывод, что вышеупомянутые данные,
полученные для одного велогонщика во время велогонки Джиро д’Италия,
были ниже результатов лучших участников Тур де Франс. Например, во
время Тур де Франс 2011 года средние показатели выходной мощности,
измеряемые у нескольких местных (то есть членов обслуживающего
персонала или помощников) велосипедистов во время ВГЭ, колебались от
249 до 331 Вт, с пиковыми значениями от 337 до 417 Вт (сохраняемыми в
течение 20 минут). Более того, на 19 этапе гонки во время подъема на
перевал Галибье один из велосипедистов сохранял среднюю мощность 383
Вт (6,0 Вт/кг) более 32 минут. Один из этих велосипедистов проехал вместе с
кандидатами на победу в гонке 26 секунд при подъеме на Галибье и для того,
чтобы удерживать темп, заданный лучшими велогонщиками, ему
потребовалось поддерживать выходную мощность на уровне 471 Вт (7,3
Вт/кг) в течение этого короткого периода. Во время этой же гонки (Тур де
Франс, 2011) еще один велосипедист (который финишировал на данном
этапе с результатом 4 мин:20 сек вслед за победителем этапа) сохранял
мощность 397 Вт в течение ~1 часа. И хотя требуются дополнительные
данные для подтверждения результатов этих наблюдений, мы можем
предположить, что сильнейшие велогонщики способны демонстрировать
более высокие показатели мощности по сравнению с измеренными у
местных велосипедистов из вспомогательного персонала. Несмотря на то,
что эти данные были получены для индивидуальных велосипедистов, следует
отметить, что они не имеют существенных различий с ранее
опубликованными результатами расчетов на основе отношения ЧСС : Вт,
полученными при проведении групповых испытаний в лабораторных
условиях. Поэтому, несмотря на то, что некоторые команды велогонщиков
уже применяют датчики мощности во время тренировок и соревнований,
недостаточное количество исследований, основанных на применении данных
приборов, вынуждает нас использовать при проведении анализа показателей
выходной мощности во время велогонки Тур де Франс количественные
данные, рассчитанные путем определения отношения между ЧСС и Вт.
Физиологическая нагрузка во время Тур де Франс (ТРИМП).
Физиологическая нагрузка (выражаемая в ТРИМП) во время велогонки Тур
де Франс изучалась наряду с веломарафонами Джиро д’Италия и Вуэльта
Испании или более короткими (однонедельными) гонками. Для Тур де Франс
средний показатель ТРИМП составил 7112 ± 289 при средней
продолжительности гонки ~91 часов и 51 минут. Lucia et al впервые
охарактеризовали физиологические требования во время Тур де Франс,
проанализировав внутреннюю нагрузку у 7 велосипедистов во время четырех
велогонок Тур де Франс и Вуэльта Испании (1997, 1999, 2000 и 2001).
Несмотря на различия между данными двумя гонками, выражающимися в
большей общей дистанции Тур де Франс и в менее четкой дифференциации
между чисто равнинными и высокогорными этапами во время Вуэльта,
преодоление типичных РЭ во время Тур де Франс потребовало меньших
физиологических затрат (≤350 TRIMP), чем во время Вуэльта Испании, в то
время как средние показатели ТРИМП для всех этапов оказались сходными
во время обеих гонок. Тем не менее, ВГЭ и ЗВ, во время которых
велосипедисты затрачивают длительные периоды времени на работу в 3-ей
зоне интенсивности и которые оказывают решающее влияние на общий итог
гонки, характеризуют Тур де Франс как самую трудную из всех
вышеупомянутых гонок. Так, преодоление ВГЭ требует более высокой
физиологической нагрузки во время Тур де Франс (≥500 ТРИМП), чем во
время Вуэльта Испании (~380 ТРИМП). Это объясняется тем, что ВГЭ на Тур
де Франс являются более длинными и предусматривают большее количество
сверхсложных и сложных подъемов, что предъявляет более высокие
физиологические требования к велогонщикам, при этом физиологическая
нагрузка составляет 115, 72 и 41 ТРИМП для сверхсложных подъемов и
подъемов первой и второй категории, соответственно. Фактически
физиологические требования во время ВГЭ настолько велики, что
максимальные нагрузки, зарегистрированные на данных этапах, достигают
~600 ТРИМП (общая продолжительность этапа >5 ч, из них ~2 ч работы в 3ей
зоне
интенсивности,
что
соответствует
3–4
подъемам
продолжительностью ~30–40 мин каждый).
Вышеуказанный максимальный показатель ТРИМП очевидно
представляет собой предельную величину дневного расхода энергии у
человека, поскольку до сих пор еще ни разу не было зарегистрировано
физиологической нагрузки на уровне 600 ТРИМП в течение двух
последовательных дней, несмотря на проведение 2 или более
последовательных ВГЭ во время каждой велогонки Тур де Франс. Принимая
во внимание, что физиологическая нагрузка во время легкоатлетического
марафона составляет ~300 TRIMP,21 высокие показатели ТРИМП во время
Тур де Франс, то есть ≥500 ТРИМП в течение нескольких последовательных
этапов и средние показатели от 350 до 400 ТРИПМ/день на протяжении всего
3-недельного времени проведения гонки, свидетельствуют о том, что ТУР де
Франс является сложнейшей в мире гонкой на сверхвыносливость. Можно
предположить, что предельные величины физиологической нагрузки (~600
ТРИМП/день и суммарный показатель ~7100 ТРИМП) должны
регулироваться на уровне «центрального контролирующего органа»
организма
в
целях
предотвращения
опасных
нарушений
его
функционирования, таких как истощение гормональных запасов.
Действительно, в течение третьей недели проведения гонки Вуэльта Испании
было зарегистрировано снижение содержания тестостерона, кортизола,
лютеинизирующего гормона и мелатонина. При этом между гонками Тур де
Франс и Вуэльта Испании не было выявлено индивидуальных различий ни в
общей физиологической нагрузке (ТРИМП), ни в суммарной недельной
нагрузке (~2000 ТРИМП/неделю). Кроме того, каждый велосипедист
сохраняет присущий ему паттерн ежедневного накопления ТРИМП во время
проведения 3-недельных гонок на протяжении многих лет, что позволяет
предположить существование максимального предела способности
человеческого организма переносить напряженные физические нагрузки.
Этот предел может быть «предопределен», то есть организм каждого
велогонщика, очевидно, обладает способностью регулирования дневного
расхода энергии, основанной как на его предшествующем опыте (участие в
предыдущих 3-недельных гонках) и сенсорной обратной связи. При
продолжительных ЗВ (40–60 км) физиологическая нагрузка составляет от
~120 до 180 ТРИМП. Как и показатели времени, затрачиваемого в каждой
зоне, внутренняя нагрузка в основном зависит от той функции, которую
велогонщик выполняет в своей команде. Так, во время ЗВ общая
физиологическая нагрузка (ТРИМП) и процент ТРИМП, соответствующий
работе в 3-ей зоне интенсивности (> ТРК или > 90% МПК), выше у
велосипедистов, полностью выкладывающихся во время соревнований (то
есть у претендентов на победу), чем у тех, у которых отсутствует мотивация
к победе. Причем эта разница сохраняется даже во время длительных
командных ЗВ.
Питание и гидратация во время велогонки Тур де Франс. При
проведении более ранних гонок Тур де Франс велогонщики должны были
обладать полной самодостаточностью во всех аспектах, включая устранение
механических неисправностей, питание и гидратацию. Примером строгости
соблюдения первого условия может послужить тот факт, что в 1913 году
Юджин Кристоф был наказан обидными 3 штрафными минутами за то, что
прибег к помощи 7-летнего мальчика, после того как провел почти 5 часов в
тщетных поисках кузнеца и вынужден был сам заняться ремонтом вилки
своего велосипеда, и при этом ему понадобилась пара лишних рук для
поддержания огня. Что касается питания и гидратации, велогонщики часто
были вынуждены питаться в придорожных барах и пить воду из фонтанов. В
то время они не подозревали о влиянии потребления углеводов на
сохранение предшествующего физической нагрузке уровня гликогена,
окисления жира и работоспособности, поэтому они часто страдали от
гипогликемии, вызванной чрезмерным физическим напряжением. В
настоящее время потребление углеводов на этапах гонки все еще остается на
низком уровне (в среднем 25 г/ч), что ниже уровня, необходимого для
достижения максимальной скорости окисления углеводов во время
физической нагрузки (30–60 г/ч). Тем не менее, дневное потребление
калорий участниками гонки является достаточно высоким
(23–25
МДж/день), чтобы компенсировать огромный расход энергии. Потребление
углеводов велогонщиками в количестве >12–13 г/кг/день, очевидно, является
достаточным для восполнения запасов гликогена в течение 18 часов –
периода между концом одного и началом другого этапа, проводимого на
следующий день (примерно от 5 вечера до полудня). Особенно важную роль
играет потребление углеводов (1,1 г/кг) в течение первых 6 часов после
завершения этапа гонки. Углеводная диета должна также включать
потребление белка (0,35 г/кг) для повышения ресинтеза гликогена в первые
часы восстановления. Достойным внимания аспектом проблемы питания
служит высокий уровень потребления белка (3 г/кг/день), наблюдаемый во
время проведения супервеломарафонов. В среднем, во время 3-недельных
гонок (напр., Вуэльта Испании) дневное потребление энергии составляет
~840 г углеводов, ~200 г белка и ~158 г жира. В настоящее время уровень
гидратации варьирует от 3,3 л/день43 до 6,7 л/день в зависимости от
количества углеводов, потребляемых в жидкой форме (спортивные напитки).
Гематологические переменные и допинг крови. С самого начала
проведения гонок Тур де Франс спортсменами применялись различные
способы и средства повышения работоспособности. В течение первых
десятилетий велогонщики применяли смесь вина со стрихнином,
пропитанные эфиром носовые платки или втираемый в десны хлороформ для
облегчения боли и ослабления ощущения усталости. В 1967 году проведение
Тур де Франс омрачилось смертью британского велосипедиста Тома
Симпсона на склоне горы Мон-Венту, причиной которой послужило
потребление смеси спирта и амфетаминов в чрезвычайно жарких погодных
условиях. Вероятно, наиболее нашумевший случай допингового
злоупотребления во время гонок Тур де Франс произошел в 1998 году, когда
был задержан автомобиль команды велосипедистов «Фестина», в котором
были обнаружены запасы рекомбинантного эритропоэтина и других
допинговых веществ, что привело не только к исключению команды, но едва
не послужило причиной прекращения самой гонки.
Применение рекомбинантного эритропоэтина вызывает повышение
концентрации гемоглобина в крови (Гб), МПК и работоспособности.
Несмотря на его довольно давнее использование и попытки Международного
союза велосипедистов установить 50% гематокрита (ГКТ) в качестве
предельно допустимого уровня для участия в соревнованиях,
рекомбинантный эритропоэтин невозможно было обнаружить вплоть до 2000
года. В настоящее время у некоторых велосипедистов выявляют превышение
данного предела, что служит основанием для их исключения из числа
участников Тур де Франс. Научные исследования позволяют предположить,
что нормальный уровень ГКТ составляет 43,0% ± 0,02% (пределы от 39 до
48%), как сообщалось в публикации Saris et al, которые проанализировали
353 проб во время Тур де Франс с 1980 по 1985 год и перед появлением на
рынке рекомбинантного эритропоэтина. При проведении более поздних
исследований было отмечено некоторое увеличение показателей ГТК и Гб у
177 велогонщиков – в начале Тур де Франс 2011 года они составили,
соответственно, 43,5 - 46,9% и 14,6 – 15,0 г/дл. Morkeberg et al проводили
анализы проб крови и мочи на кровяной допинг, стероиды,
аутогемотрансфузию и рекомбинантный эритропоэтин в одной из команд
велосипедистов в течение всего гоночного сезона. Проанализировав 661
пробу, взятую во время тренировок, перед соревнованиями (за 1-3 дня до
гонок) и во время периодов проведения соревнований, включая 3
супервеломарафона и чемпионат мира, авторы обнаружили, что уровни ГКТ
и Гб снизились от 45% и 15,2 г/дл в декабре 2006 года до 40,7% и 14,0 г/дл в
сентябре 2007 года. Затем к ноябрю 2007 года эти показатели
«восстановились» до 44,7% и 15,3 г/дл. Во время Тур де Франс наблюдалось
снижение уровня Гб на 11,5% (пределы: 7,0–20,6%), что служит отражением
гематологической адаптации к условиям гонки. Парадоксально, что
участники этой гонки демонстрировали рост ГКТ и ГБ во время периода
сокращения тренировочной нагрузки перед Тур де Франс, что вызвало
затруднения в выяснении, чем именно был вызван вышеуказанный эффект –
применением допинга или изменениями в результате сокращения нагрузок. В
январе 2008 года Международный союз велосипедистов и Всемирное
антидопинговое агентство ввели применение биологического паспорта
спортсмена как метода контроля гематологических изменений с учетом
многолетних индивидуальных показателей. В настоящее время этот метод
позволяет осуществлять интенсивный контроль 850 велосипедистов (напр., в
2008-2009 г. было проанализировано ~20 000 проб) и является более точным
по сравнению с предыдущими методами.
Заключение и перспективы на будущее. Выполняя первоначально роль
рекламной акции для увеличения продажи газет, Тур де Франс со временем
превратилась в одно из крупнейших спортивных событий мирового уровня,
отличающееся высочайшим уровнем сложности. В настоящее время
велогонка Тур де Франс продолжает свою многолетнюю историю, богатую
проявлениями высокого героизма, энтузиазма и яростного соперничества. И
хотя спортивная наука и гонка Тур де Франс возникли практически
одновременно, только в середине 1980-х годов началась эпоха их тесного
сотрудничества. Мы надеемся, что с развитием науки и техники, сделавшим
возможным непосредственное измерение выходной мощности, проведение
непрерывного мониторинга данного параметра у велогонщиков позволит нам
значительно расширить наши знания о возможностях и потенциальных
ограничениях выносливости человека. Однако подобные честолюбивые
стремления требуют координации деятельности ученых, спортсменов и их
тренеров, в то время как до сих пор лишь малое количество команд
принимают участие в выполнении подобных совместных проектов. И,
наконец, углубление знаний о молекулярно-биологических основах
выносливости
будет способствовать выявлению зависимости между
высокими физиологическими требованиями и частотой проявления
различных метаболических заболеваний.
ПИЩЕВОЕ ПОВЕДЕНИЕ ВЕЛОСИПЕДИСТОВ ВО ВРЕМЯ
24-ЧАСОВОЙ КОМАНДНОЙ ЭСТАФЕТНОЙ ГОНКИ
Raúl Bescós*, Ferran A Rodríguez, Xavier Iglesias, Beat Knechtle, Adolfo
Benítez, Míchel Marina, Josep M Padullés, Priscila Torrado, Jairo Vazquez and
Thomas Rosemann
Источник: Journal of the International Society of Sports Nutrition, 2012, № 9:3
Исторические
предпосылки.
Требующие
сверхвыносливости
соревнования определяются как соревнования на выносливость
продолжительностью более 6 часов . Традиционно в велосипедных гонках на
сверхвыносливость принимали участие индивидуальные спортсмены,
решившие бросить вызов пределам человеческой выносливости. Однако
возросшая популярность этих соревнований в течение последних лет
способствовала возникновению их различных форматов, одним из которых
является эстафетная гонка с участием команд из четверых велосипедистов.
По сравнению с индивидуальными заездами, во время которых спортсмены
выполняют непрерывную физическую нагрузку (> 6 часов) со средней
интенсивностью на уровне ~60% максимального потребления кислорода
(МПК), командные эстафетные гонки предусматривают перемежаемое
периодами отдыха поэтапное выполнение физических нагрузок, средняя
интенсивность которых составляет 75% МПК.
Стратегия
питания,
применяемая
во
время
заездов
на
сверхвыносливость, является одним из важнейших факторов, требующих
тщательного планирования перед проведением гонки. Такие ее параметры,
как количество и источники потребления энергии, восполнение жидкости, а
также потребление стимулирующих средств, например, кофеина, оказывают
непосредственное
влияние
на
спортивную
результативность,
демонстрируемую во время гонок на выносливость. В ряде проводимых
ранее исследований оценивались потребность в питании и пищевое
поведение велосипедистов во время индивидуальных заездов в зависимости
от энергетических потребностей организма. Однако до сих пор было
получено очень мало информации об энергетических потребностях
спортсменов, соревнующихся в командных эстафетах. Насколько нам
известно, только одно исследование было посвящено оценке энергетических
затрат и питания велосипедистов во время 24-часовой командной эстафеты .
Вызывает удивление тот факт, что в результате данного исследования было
обнаружено, что спортсмены восполняли с пищей только 45% их расчетного
объема энергозатрат во время гонки. Эти данные согласуются с
результатами, полученными в ходе исследований индивидуальных гонщиков,
несмотря на то, что во время эстафетных заездов у велосипедистов было
достаточно времени на восстановление сил между отдельными этапами
физических нагрузок.
Существуют многочисленные свидетельства того, что во время
длительных спортивных соревнований в основе восполнения энергетических
затрат должно лежать потребление прежде всего богатых углеводами
пищевых продуктов в связи с ограниченными запасами гликогена в
организме . Этот факт играет даже еще более важную роль при проведении
соревнований, требующих прерывистых высокоинтенсивных нагрузок, таких
как командные эстафетные гонки на сверхвыносливость, во время которых
спортсмены выполняют несколько этапов физических нагрузок повышенной
интенсивности, перемежающихся периодами на восстановление. В случае
отсутствия углеводов или их присутствия в ограниченном количестве
интенсивность нагрузки может снизиться до уровня, когда энергетические
потребности начнут удовлетворяться за счет окисления жиров. Недавно
проводимые в лабораторных условиях исследования продемонстрировали,
что для ограничения истощения мышечного гликогена и оптимизации
процесса окисления углеводов во время продолжительных физических
нагрузок требуется потребление углеводов в количестве ~1,5 г/мин.
Другими важными проблемами, возникающими во время проведения
гонок на сверхвыносливость, являются восполнение жидкости и потребление
кофеина. Например, известно, что потребление напитков, содержащих
электролиты и углеводы в концентрации 6-8%, обеспечивает более высокий
уровень работоспособности по сравнению с потреблением простой воды.
Потребление кофеина также связывается с повышением выносливости при
выполнении физических нагрузок. Было выявлено, что его дозы в пределах
от 1,5 до 3,5 мг/кг способствуют повышению работоспособности при
выполнении лабораторных испытаний на время. В основе механизмов,
объясняющих положительный эффект от потребления кофеина, лежат
ускорение утилизации свободных жирных кислот в плазме крови и снижение
окисления мышечного гликогена, а также благоприятные изменения в
функционировании центральной нервной системы. Однако существует
недостаточное количество данных о способах гидратации и уровнях
потребления кофеина, которых должны придерживаться спортсмены во
время командных эстафетных гонок на сверхвыносливость.
Таким образом, в ходе проведения настоящего исследования
преследовались следующие основные цели: 1) характеристика потребления
энергии с пищей у велосипедистов, принимающих участие в 24-часовой
командной эстафетной гонке на сверхвыносливость, 2) сравнение данного
уровня потребления с существующими рекомендациями для длительных
спортивных соревнований и 3) анализ соответствия между потреблением
пищи и переменными, определяющими результативность гонки, такими как
преодолеваемая спортсменами дистанция и средняя скорость. Нами была
выдвинута гипотеза, что пищевое поведение спортсменов, соревнующихся в
24-часовой велосипедной гонке на сверхвыносливость, не соответствует
существующим рекомендациям по питанию спортсменов во время
длительных спортивных соревнований, что служит причиной высокого
дефицита энергии. При этом некоторые факторы, такие как подавление
аппетита и желудочно-кишечные расстройства, могут вызывать снижение
потребления пищи во время длительных соревнований. Кроме того, эти
нарушения могут оказывать влияние на работоспособность спортсменов, что
приводит к снижению результативности, показываемой во время гонки.
Получение информации в этой области необходимо для расширения
ограниченного объема знаний о пищевом поведении атлетов во время такого
рода соревнований, а также для использования специалистами-диетологами в
целях разработки адекватной стратегии питания для данной группы
спортсменов.
Методы. Схема проведения исследования. В данной статье
описывается основанное на результатах наблюдений научное исследование,
проводимое в реальных условиях 24-часовой велосипедной гонки в
Барселоне, Испания. Эта гонка стартовала в 19.00 и предусматривала
преодоление максимально возможного расстояния в течение 24-часового
периода. Соревнование проводилось на замкнутом велотреке с длиной круга
3790 м и высотой 60 м. В районе велотрека для обеих команд были
установлены специальные боксы, где они принимали пищу, и возле которых
происходила передача эстафеты. По завершении каждого круга
регистрировались время и средняя скорость каждого велосипедиста. Выбор
стратегии ведения гонки был предоставлен на усмотрение участвующих в
заезде команд, которые определяли порядок и продолжительность этапов
эстафеты. Средняя температура в течение всего времени заезда составила
~27,5°C (пределы: 24,6 – 31,0), относительная влажность воздуха - ~53,9%
(пределы: 33,0 – 72,0), средняя скорость ветра ~1,7 м/с (пределы: 0,6 – 3,0).
Исследуемые субъекты. В настоящем исследовании принимали участие
на добровольной основе восемь опытных велосипедистов-любителей
мужского пола (6 велосипедистов и 2 триатлониста) (см. табл. 1).). Члены
исследовательской группы связались с участниками исследования по
телефону за две-три недели до проведения экспериментального заезда. Для
всех исследуемых спортсменов данный заезд стал первым опытом участия в
командной велосипедной гонке на сверхвыносливость. Все они имели в
среднем 12,9 ± 8,8 лет опыта участия в соревнованиях на выносливость, и
объем их еженедельных велосипедных тренировок составлял от 15 до 30
часов, ежегодный объем – от 800 до 1000 часов. Все участники исследования
являлись членами Федераций по велосипедному спорту или триатлону, и с
начала исследования у них не было выявлено каких-либо заболеваний или
травм, могущих повлиять на результаты исследования. Все исследуемые
субъекты прошли медосмотр и дали письменное согласие на участие в
исследовании. План проведения исследования и состав участников были
утверждены Этическим комитетом Спортивного совета Каталонии.
Таблица 1 - Физические и физиологические характеристики исследуемых
субъектов
Subjects – исследуемые субъекты, Age (years) – возраст (лет), Height (cm) – рост (см), Body
mass (kg) – масса тела (кг), BMI (kg·m2) – индекс массы тела (кг/м2), Body fat (%) содержание жира в организме (%),VO2peak (mL·kg-1·min-1) – пиковое потребление
кислорода (мл/кг/мин), HRmax (bpm) – ЧССмакс - максимальная частота сердечных
сокращений (уд/мин), VT (% HRmax) – вентиляционный порог (% от ЧССмакс), RCP (%
HRmax) - точка респираторной компенсации (% от ЧССмакс), Wpeak (W·kg-1) – пиковая
мощность (ватт/кг)
Предварительное тестирование. За одну неделю до соревнования все
участники исследования явились в физиологическую лабораторию для
выполнения теста на МПК с постепенным увеличением нагрузки в
контролируемых условиях окружающей среды (температура: 22 ± 1°C,
относительная влажность: 40-60%, барометрическое давление: 760 - 770 мм
рт.ст.). Их попросили воздержаться от потребления кофеина, алкоголя и
тяжелых физических нагрузок в течение дня перед проведением испытаний и
поесть за два часа перед прибытием в лабораторию. Тест с постепенным
увеличением нагрузки выполнялся на велоэргометре с электронной системой
торможения (Excalibur Sport, Lode, Нидерланды), модифицированном
посредством пристегивания педалей. Протокол выполнения теста
предусматривал исходную нагрузку 25 ватт, которая увеличивалась на 25
ватт каждую минуту вплоть до достижения состояния изнеможения. Частота
педалирования выбиралась каждым велосипедистом индивидуально в
пределах 70-100 оборотов в минуту (об/мин). Во время теста выполнялись
измерения потребления кислорода (ПК), минутной вентиляции легких
(МВЛ), выделения углекислого газа (VCO2) и отношения дыхательного
обмена (отношения CO2/O2) в ходе дыхательного цикла с применением
компьютеризированного газового анализатора (Cosmed Quark PFT-Ergo,
Италия). Перед каждым тестом измерялись параметры окружающей среды, и
выполнялась калибровка газовых анализаторов и измерителя скорости
воздушного потока при дыхании с применением высокоточных
калибровочных газов (16,00 ± 0,01% O2 и 5,00 ± 0,01% CO2, Scott Medical
Products, США). Данные по дыханию усреднялись для показателей,
измеряемых с интервалами в 30 сек, в целях определения МПК, для
регистрации которого отбирался его наивысший средний показатель.
Вентиляционный порог (ВП) и точка респираторной компенсации (ТРК)
измерялись тремя независимыми экспертами в соответствии с методами,
предложенными Wasserman et al. Кроме того, выполнялась постоянная
регистрация частоты сердечных сокращений с применением портативного
монитора сердечного ритма (Polar RS800 SD, Финляндия). Данные по ЧСС,
измеряемые с интервалами в 10 сек, усреднялись, и определялась
максимальная частота сердечных сокращений, то есть частота сердечных
сокращений, измеряемая в момент достижения состояния изнеможения.
Данные по питанию. После выполнения теста все участники
исследования получали инструкции по режиму питания, основанному на
соблюдении высокоуглеводной диеты в течение трех дней до соревнования в
целях оптимизации процесса восполнения гликогена в мышцах. Однако во
время соревнования не устанавливалось никаких ограничений в пищевых
рационах, выбор которых осуществлялся самими спортсменами. Более того,
во время гонки исследуемые субъекты не получали никаких прямых
инструкций от членов исследовательской группы. Семь специально
обученных исследователей были распределены между боксами команд,
взвешивая и регистрируя все пищевые продукты и напитки, потребляемые
каждым участником исследования во время периодов восстановления между
этапами гонки. Для взвешивания продовольственных продуктов мы
применяли 2 цифровых весов (Soehnle 8020, Испания) с точностью до 1 г при
весе до 1 кг и до 2 г при весе от 1 до 2 кг. Во время гонки было запрещено
давать спортсменам пищу или напитки в любой точке велотрека кроме
предназначенных для этой цели боксов. Члены исследовательской группы
взвешивали и регистрировали все пищевые продукты и напитки,
потребляемые велосипедистами перед каждой передачей эстафеты (сменой).
Сразу же после каждой передачи эстафеты исследователи снова взвешивали
и регистрировали пищевые продукты и напитки. Полученная разница в весе
рассматривалась как количество продовольствия и жидкости, потребленное
велосипедистами в процессе выполнения физической нагрузки. Тип пищевых
продуктов и жидкостей, входящих в состав потребляемых велосипедистами
специализированных спортивных продуктов, таких как питательные
батончики и гели, регистрировались в соответствии со сведениями,
указанными на ярлыках продуктов. Информация по готовым к употреблению
продуктам, таким как макаронные изделия, рис или сэндвичи, после
выяснения формы приготовления предоставлялась непосредственно
велосипедистам. При применении специальной компьютерной программы
был проведен анализ полученных данных по питанию спортсменов с целью
определения состава питательных веществ. Для обеспечения более точных
данных по преобразованию энергии и потреблению питательных веществ
нами была использована база данных по пищевой продукции страны, в
которой проводилось исследование (CESNID 1.0, Университет г. Барселоны,
Испания).
Информация
по
составу
питательных
веществ
в
продовольственных продуктах, не включенных в компьютерную программу,
была получена от их производителей. Мы отдельно рассматривали
потребление энергии из твердых продуктов и жидких пищевых продуктов
(последние
классифицировались
как
продукты,
не
требующие
разжевывания).
Взвешивание участников исследования проводилось за 30 минут до
начала гонки, после каждого этапа эстафеты и сразу после окончания
соревнования. Исследуемые субъекты взвешивались всегда в одежде, обуви и
велосипедных шлемах в целях упрощения процесса сбора данных во время
выполнения
заезда.
Взвешивание
проводилось
с
применением
откалиброванных весов, помещаемых на ровную твердую поверхность.
Объем физической нагрузки и затраты энергии. В течение всего
соревнования выполнялся непрерывный мониторинг частоты сердечных
сокращений с применением портативных мониторов сердечного ритма (Polar
RS800 SD, Финляндия). Позднее все данные по частоте сердечных
сокращений усреднялись при соблюдении 10-секундных интервалов. Для
установления стандартных показателей частоты сердечных сокращений нами
были идентифицированы три зоны физической нагрузки на основе
показателей вентиляционного порога (ВП) и точки респираторной
компенсации (ТРК): зона I - ниже ВП; зона II - между ВП и ТРК; и зона III выше ТРК. Кроме того, для оценки общей рабочей нагрузки, выполняемой
исследуемыми субъектами, нами применялся метод расчета тренировочного
импульса (ТРИМП), разработанный Foster et al. При расчете ТРИМП
выполнялась его оценка в баллах для каждой зоны частоты сердечных
сокращений путем умножения общей продолжительности нахождения в этой
зоне на номер зоны, например, 1 минута в зоне I соответствовала баллу 1
ТРИМП (1 × 1), 1 мин в зоне II – баллу 2 ТРИМП (1 × 2) и 1 мин в зоне III баллу 3 ТРИМП (1 × 3). Общий балл оценки ТРИМП получался посредством
суммирования результатов для всех трех зон [(мин в зоне I ЧСС [< ВП] × 1) +
(мин в зоне II ЧСС [> ВП - < ТРК] ×2) + (мин в зоне III ЧСС [> ТРК] × 3)].
Для оценки затрат энергии во время гонки для каждого индивида
определялось линейное соотношение между ЧСС и ПК, которое
применялось для расчета затрат кислорода во время рабочих нагрузок (r2 =
0,988 ± 0,005). Было предложено два индивидуализированных уравнения: 1)
Уравнение линейной регрессии для времени гонки, которое было выведено
на основе данных, полученных при выполнении теста с постепенным
увеличением нагрузки. При этом мы использовали энергетический
эквивалент кислорода, характеризующий среднюю интенсивность нагрузки
во время гонки (т.е. небелковый энергетический эквивалент,
соответствующий средней частоте сердечных сокращений во время рабочей
нагрузки). Этот показатель составил в среднем 0,02 МДж /ЖК (жидкий
кислород) (4,970 ± 0,048 ккал/ЖК), что соответствует отношению
респираторного обмена 0,941 ± 0,057. 2) Одноэкспоненциальное уравнение,
наиболее соответствующее соотношению между ПК и ЧСС, которое
измерялось в течение восстановительного периода во время выполнения
теста на велоэргометре (r2 = 0,912 ± 0,015). При этом использовался
энергетический эквивалент, равный 0,02 МДж/ЖК (4,825 ккал/ЖК) для
отношения респираторного обмена 0,8. Логическим обоснованием
применения данного подхода послужил тот факт, что спортсмены выполняли
этапы физической нагрузки, во время которых предположительно
присутствовало линейное соотношение между ЧСС и ПК и которые
перемежались периодами на отдых и восстановление, когда соотношение
между ЧСС и ПК приобретало нелинейный характер.
Статистические анализы. Полученные данные представляют собой
индивидуальные показатели и средние значения ± СО. Для определения
связи между энергетическим балансом и изменением массы тела и
интенсивности физических нагрузок во время заезда применялся
непараметрический критерий Уилкоксона. Кроме того, была выполнена
оценка разницы в данных по питанию спортсменов между первым (1900 ч 0700 ч) и вторым (0700 ч - 1900 ч) 12-часовым периодом. Применение теста
ранговой корреляции Спирмена продемонстрировало, что основные
характеризующие процесс питания переменные (т.е. энергия, углеводы,
белки, жиры, жидкость, натрий и кофеин) проявляли корреляцию со
скоростью и расстоянием, выраженными в виде абсолютных (т.е. измеряемые
в км или км/ч) и относительных (т.е. % сокращения расстояния и скорости)
величин. Кроме того, был выявлена связь между потреблением жидкости и
натрия и потерей веса. Применение непараметрических методов
обуславливалось отсутствием идеального нормального распределения всех
параметров. Для всех статистических анализов применялся уровень
значимости P < 0,05. Анализ данных выполнялся с помощью статистической
программы SPSS для Windows, версия 15.0 (SPSS, Inc, Chicago, Ill).
Результаты. Результативность выполнения заезда. Основные
переменные, контролируемые во время гонки, обобщены в таблице 2. Все
участники исследования полностью завершили гонку, хотя два спортсмена
(под номерами 4 и 8 в таблицах 1-4) сообщили о присутствии у них
желудочно-кишечных расстройств в течение последних часов заезда. Все
велосипедисты выполнили по 6 физических нагрузок во время этапов
эстафеты за исключением двух велосипедистов, участвовавших в семи этапах
(под номерами 2 и 5 в таблицах 2-5). Средняя интенсивность значительно
снизилась как у велосипедистов, выполнивших шесть рабочих нагрузок (1-ая
рабочая нагрузка: 91 ± 3% максимальной частоты сердечных сокращений
[ЧССмакс]; 6-ая рабочая нагрузка: 86 ± 4% ЧССмакс; P = 0,004), так и у
спортсменов, выполнивших 7 рабочих нагрузок (1-ая рабочая нагрузка: 90 ±
5% of ЧССмакс; 7-ая рабочая нагрузка: 83 ± 9% of ЧССмакс; P = 0,002) (рис. 1).
Средняя суммарная высота подъема во время гонки составила 3168 ± 636 м.
Общее время отдыха между этапами выполнения рабочей нагрузки было
равно 173,2 ± 15,6 мин.
Потребление питательных макроэлементов
Таблица 2 - Результативность во время заезда
Среднее ± СО
Исследуемые субъекты
Время гонки (мин)
Средняя интенсивность (%ЧССмакс)a
Время в зоне I (мин)b
Время в зоне II (мин)b
Время в зоне II (мин)b
ТРИМП
Расстояние (км)
Средняя скорость (км/ч)
Время на восстановление (мин)
: процент от максимальной частоты сердечных сокращений; b: время, затрачиваемое в
каждой зоне интенсивности физической нагрузки в течение гонки (зона I: ниже
вентиляционного порога; зона II: между вентиляционным порогом и точкой
респираторной компенсации; зона III: выше точки респираторной компенсации); ТРИМП:
тренировочный импульс.
Интенсивность (%ЧССмакс)
a
Этапы эстафеты
Рисунок 1 - Изменения интенсивности рабочей нагрузки, выражаемые в % от
максимальной частоты сердечных сокращений (ЧССмакс) во время заезда.
*Статистическая разница (P < 0,05) в средней интенсивности нагрузки между первым и
шестым и седьмым этапами эстафеты
Пищевые продукты и богатые углеводами жидкости служили основным
источником энергии, потребляемой во время заезда (табл.3). Спортсмены
потребляли углеводы в количестве 395 ± 193 г (5,4 ± 2,6 г/кг массы тела; 42 ±
10%, соответственно) и 549 ± 141 г (7,7 ± 2,1 г/кг массы тела; 58 ± 10%,
соответственно) в течение первого (1900 - 0700 ч) и второго (0700 - 1900 ч)
периодов, соответственно. Количество углеводов, потребляемых в виде
твердых продуктов и жидкостей, составило, соответственно, 533 ± 175 г
(56,8 ±10,6%) и 410 ± 174 г (43,2 ± 10,6%). Между исследуемыми субъектами
были выявлены различия в потреблении белка: в то время как три спортсмена
потребляли белок в количестве более 2,5 г/кг массы тела, у остальных
участников исследования его потребление составляло менее 2,0 г/кг массы
тела. Что касается распределения во времени, то велосипедисты
потребляли белок в количестве 92 ± 90 г (1,3 ± 1,2 г/кг массы тела; 53 ± 14%,
соответственно) и 82 ± 52 г (1,1 ± 0,7 г/кг массы тела; 47 ± 14%,
соответственно) в течение первой и второй половин заезда, соответственно.
Были также выявлены различия в потреблении липидов: у четырех
спортсменов их потребление составляло менее 1,0 г/кг массы тела, у
остальных четырех - от 1,6 г/кг массы тела до 2,7 г/кг массы тела,
соответственно. В течение первого 12-часового периода велосипедисты
потребляли липиды в количестве 59 ± 35 г (0,8 ± 0,5 г/кг массы тела; 55 ±
13%, соответственно) липидов, в течение второго 12-часового периода - 48 ±
31 г (0,7 ± 0,4 г/кг массы тела; 45 ± 13%, соответственно).
Таблица 3 - Потребление питательных макроэлементов во время заезда
Исследуемые субъекты
Среднее ± СО
Углеводы
Твердые продукты (г)
Жидкости (г)
Итого (г)
г/кга
г/минb
%c
Белок
Твердые продукты (г)
Жидкости (г)
Итого (г)
г/кг
%
Соотношение CHO:P (г)d
Липиды
Твердые продукты (г)
Жидкости (г)
Итого (г)
г/кг
%
Соотношение между общим потреблением питательных макроэлементов (г) и массой
тела (кг) в начале заезда
b
Соотношение между общим потреблением углеводов (г) и общим временем гонки (мин)
c
Процент от общего потребления энергии
a
Соотношение CHO:P (г): Соотношение между общим потреблением углеводов (г) и
общим потреблением белка (г) во время заезда.
d
Потребление жидкости, натрия и кофеина. Общее потребление
жидкости и натрия показано в таблице 4. Общее потребление жидкости (1900
- 0700 ч) составило 4794 ± 1633 мл (46 ± 7%) во время первой половины
гонки и 5703 ± 1421 мл (54 ± 7%) во время второй половины гонки (0700 1900 h). Относительно времени, затраченного на участие в гонке и
восстановление, показатель потребления жидкости был равен 907 ± 90 и 285
± 128 мл/ч, соответственно. В общем количестве потребляемой жидкости
преобладали вода (150 ± 48 мл/ч) и спортивные напитки (139 ± 91 мл/ч) (рис.
2). Среднее потребление натрия составило 1189 ± 929 мг (5,2 ± 2,6 ммоль/л
общего потребления жидкости) из жидких продуктов и 3144 ± 2128 мг (17,8 ±
10,2
Таблица 4 - Потребление жидкостей, натрия и кофеина и потеря массы тела
во время заезда
Исследуемые субъекты
Среднее ± СО
Потребление жидкостей
За время гонки (мл/ч)
За время восстановления (мл/ч)
Итого (мл)
Потребление натрия
С жидкостями (мг)
С твердыми продуктами (мг)
Потребление жидкостей (мл)
Итого (мг)
Потеря массы тела (кг)
Потребление кофеина (мг/кг)
КофеинВода
Спортивные содержащие Вода в
напитки
напитки
пище
Другие
напитки
Рисунок 2 - Основные виды применяемых для гидратации жидкостей и их
среднее потребление во время заезда
ммоль/л) из твердых продуктов. В течение второго периода гонки
наблюдалось значимое (P < 0,05) увеличение потребления натрия (3083 ±
2020 мг; 71 ± 12%, соответственно) по сравнению с первой половиной заезда
(1250 ± 898 мг; 29 ± 12%, соответственно). Было также выявлено значимое
снижение массы тела (3,0 ± 1,3%) за время проведения гонки (перед
гонкой: 72,0 ± 4,4 кг; после гонки: 69,9 ± 4,9 кг; P = 0,012). Потеря веса тела в
течение первой (1900 - 0700 ч) и второй (0700 - 1900 ч) половины гонки
составила, соответственно, 1,1 ± 0,9 кг и 1,9 ± 0,6% (P = 0,273). Мы не
обнаружили статистически значимой взаимосвязи между потерей массы тела
и как потреблением жидкости (r = 0,024; P = 0,943), так и потреблением
натрия (r = 0,095; P = 0,823).
Общее потребление кофеина составило 142 ± 76 мг (2,0 ± 1,0 мг/кг
массы тела) (табл. 4). В течение последнего 12-часового периода гонки было
зарегистрировано значимое (P < 0,05) увеличение потребления кофеина (99 ±
50 мг; 1,4 ± 0,7 мг/кг массы тела) по сравнению с первым 12-часовым
периодом (43,9 ± 49,5 мг; 0,6 ± 0,7 мг/кг массы тела).
Таблица 5 - Энергетический баланс во время заезда
Исследуемые субъекты
Среднее ± СО
ПЭ вовремя гонки (МДж)а
Жидкости
ПЭ вовремя восстановления (МДж)
Твердые продукты
Жидкости
Общее потребление энергии
Затраты энергии (МДж)
Время гонки
Время восстановления
Общие затраты энергии
Дефицит энергии (МДж)
ПЭ:ЭЗb
ПЭ – потребление энергии
Отношение между потреблением и затратами энергии
* Статистическая разница (P < 0,05) между общим потреблением энергии и затратами
энергии во время заезда.
a
b
Основное количество кофеина потреблялось вместе с содержащими кофеин
напитками, таким как Red Bull®, кофе и углеводные гели с кофеиновыми
добавками, при этом общий уровень их потребления спортсменами был
более низким по сравнению с другими видами напитков (рис.2).
Энергетический баланс. Индивидуальные и среднегрупповые
показатели потребления энергии обобщены в таблице 5. Потребление
энергии (22,8 ± 8,9 МДж) было значительно ниже по сравнению с
энергетическими затратами (42,9 ± 6,8 МДж; P = 0,012). Таким образом,
высокая доля затрачиваемой спортсменами энергии (54 ± 19%)
обеспечивалась из эндогенных запасов организма (табл. 5). В течение
первого 12-часового периода (1900 - 0700 ч) спортсмены потребляли энергию
в количестве 10,8 ± 5,6 МДж (47 ± 7%), в течение второго 12-часового
периода (0700 - 1900 ч) – 12,0 ± 3,6 МДж (53 ± 7%). Основным источником
потребляемой энергии служили твердые пищевые продукты, которые
обеспечивали 52 ± 12% общего потребления энергии. Остальные 48 ± 12%
поступали из жидкостей. Потребление энергии при выполнении этапов гонки
было более низким (3,7 ± 1,1 МДж; 16 ± 5%), при этом энергия поступала
только из жидкостей, таких как гипотонические напитки и гели. Для
потребления пищевых продуктов и напитков, служащих основными
источниками энергии (19,1 ± 7,0 МДж; 84 ± 5%), велосипедисты
использовали главным образом перерывы на отдых.
Корреляция между данными по питанию и результативностью
спортсменов во время заезда.
Основные определяющие результативность переменные, такие как
преодолеваемое велосипедистами расстояние и скорость, не проявляли
корреляции с основными переменными, характеризующими процесс
питания, к которым относятся потребляемые количества калорий, углеводов,
жидкостей и кофеина (P < 0,05). Кроме того, другие относящиеся к питанию
переменные, такие как потребление белков, жиров и натрия, также не
оказывали влияния на вышеуказанные переменные результативности.
Наиболее значительная корреляция была выявлена между скоростью езды на
велосипеде и общим потреблением жидкости (r = 0,71; P = 0,074). При
сравнении данных, полученных во время первой и второй половин заезда,
наиболее высокой была корреляция между общим потреблением жидкости в
мл/ч (r = -0,66; P = 0,073) и мл за время гонки (r = -0,66; P = 0,077) и %
снижения скорости в течение последних 12 часов гонки (0700 - 1900 ч).
Дискуссия. Вопреки первоначально выдвинутой нами гипотезе
настоящее исследование продемонстрировало, что спортсмены оказались
способны к потреблению углеводов в количествах, соответствующих
текущим рекомендациям, разработанным для более продолжительных
спортивных соревнований. Однако, несмотря на данный факт, спортсмены не
удовлетворяли всех своих потребностей в энергии во время заезда, что
приводило к повышенному дефициту энергии. Огромная рабочая нагрузка,
выполняемая участниками исследования во время 24-часовой командной
эстафетной гонки (ТРИМП >800), которая значительно превышала нагрузку
элитных велосипедистов во время высокогорных этапов гонки Тур де Франс
(~ 600 ТРИМП), потребовала повышенных энергетических затрат. Таким
образом, полученные в ходе исследования результаты послужили частичным
подтверждением наших предварительных гипотез и согласовывались с
результатами
двух
предшествующих
исследований,
которые
продемонстрировали, что, как и в индивидуальных соревнованиях, высокий
дефицит энергии является также характерным явлением и для командных
эстафет, несмотря на то, что спортсмены имеют значительное время на
восстановление в перерывах между отдельными этапами выполнения
физической нагрузки. Одно из объяснений данного явления заключается в
подавлении аппетита, поскольку известно, что продолжительные физические
нагрузки подавляют выработку ацилированного или активного грелина в
организме человека. Грелин представляет собой пептидный гормон,
выделяемый главным образом клетками желудка, который, как
предполагается, выполняет функцию возбуждения аппетита .
Потребление питательных макроэлементов. Рекомендуемое количество
потребления углеводов во время продолжительных физических нагрузок,
которое позволяет оптимизировать скорость окисления, составляет от 1,0 до
1,5 г/мин. Благодаря выполнению данной рекомендации удалось также
увеличить эффективность процесса пополнения запасов гликогена в течение
первых четырех часов после выполнения физической нагрузки. В настоящем
исследовании среднее потребление углеводов на прояжении всего времени
гонки (2,61 ± 0,62 г/мин) значительно превышало рекомендуемые показатели.
Более того, относительное количество потребляемых велосипедистами
углеводов было эквивалентно 13,1 ± 4,0 г/кг массы тела. Полученные данные
соответствуют рекомендациям для физических нагрузок чрезвычайно
высокой продолжительности и интенсивности (10-12 г/кг массы тела/сутки).
Эти результаты свидетельствуют о том, что спортсмены, соревнующиеся в
формате командной эстафетной гонки на сверхвыносливость, могут
достигать уровня потребления углеводов, который был предложен в ходе
проводимого ранее лабораторного исследования для оптимизации процесса
окисления углеводов. Этот факт необходимо учитывать при проведении
командных эстафетных заездов, в ходе которых спортсмены в течение более
80% времени гонки могут выполнять физические нагрузки, соответствующие
уровням интенсивности II и III зон ЧССмакс (табл. 2). Известно, что для
данного типа физических нагрузок окисление углеводов играет очень
важную роль как один из главных источников энергии, необходимых для
сокращения мышц.
Однако при выполнении подобных физических нагрузок следует
обращать внимание не только на потребляемое количество углеводов, но и на
другие факторы, связанные с ограничениями процесса всасывания углеводов.
Такие факторы, как пищевой режим, размер частиц, температура еды,
осмотическая концентрация раствора и интенсивность нагрузки, оказывают
влияние на опорожнение желудка и всасывание в двенадцатиперстной
кишке. Например, в ряде исследований было продемонстрировано, что
потребление богатой углеводами гомогенизированной жидкой пищи
приводит к гораздо более быстрому опорожнению желудка по сравнению с
эквивалентным количеством твердой пищи. Однако во время более
продолжительных спортивных соревнований твердые пищевые продукты
позволяют быстро утолить голод и отличаются более высоким
разнообразием, что также способствует потреблению необходимых
количеств углеводов. В настоящем исследовании в качестве источников
энергии применялись сбалансированные диеты, в которых 2877 ± 1355 ккал
приходилось на твердые и 2560 ± 1074 на жидкие продукты.
Таблица 6 - Основные пищевые продукты и напитки, послужившие
источниками энергии и питательных веществ при выполнении заезда
Пищевой продукт
Макаронные продукты и рис (с томатами или
оливковым маслом и сыром)
Спортивные напитки
Жидкий йогурт
Кофеин-содержащие напитки (Кола и Red Bull)
Фрукты (банан, яблоко, персик и груша)
Пирожные
Мясо (курятина и ветчина)
Спортивные батончики
Спортивные гели
Хлеб
Фруктовый сок
Миндаль и другие орехи
Каши из злаков
Молоко
Тунец
Другие (белковые добавки, кофе, соевое
молоко, сахар и т.п.)
Доля в потребляемой
энергии (%)
25,0
13,8
12,3
8,5
5,6
5,1
4,6
4,1
3,6
3,3
2,9
2,2
2,0
1,9
0,4
4,7
Кроме
того,
имеются
сведения,
что
при
выполнении
высокоинтенсивных физических нагрузок (> 80% МПК) сокращение потока
крови к кишечнику может приводить к уменьшению всасывания как
глюкозы, так и воды. В настоящем исследовании у двоих велосипедистов в
последние часы гонки отмечались желудочно-кишечные расстройства,
проявляющиеся в виде тошноты, колик в животе и диареи. Интересно, что
средняя интенсивность выполнения этапов эстафеты у данных двух
участников (№ 2 и 8, табл. 2) была несколько выше, чем у других
велосипедистов. Принимая во внимание тот факт, что поток крови к
кишечнику сокращается пропорционально повышению интенсивности
нагрузки, это означает, что вероятность возникновения желудочно-кишечных
проблем будет возрастать с увеличением интенсивности физической
нагрузки. Поэтому демонстрируемая данными двумя велосипедистами
повышенная интенсивность нагрузки может служить объяснением
проявления у них вышеуказанных желудочно-кишечных расстройств.
Однако это только наше предположение, и мы не можем исключить
возможность присутствия других важных факторов, могущих увеличивать
риск возникновения функциональных нарушений работы желудочнокишечного тракта. Например, при проведении настоящего исследования был
получен интересный результат, который свидетельствует о том, что жидкий
йогурт служил третьим по важности источником энергии в применяемой
велосипедистами диете (табл. 6). Несмотря на высказанное ранее
предположение, что потребление молока и молочных продуктов сразу после
физической нагрузки представляет собой превосходное средство,
препятствующее полному расщеплению белков в организме, имеются также
сведения, что потребление этих продуктов может также усиливать чувство
сытости, что приводит к сокращению потребления энергии . Предполагается,
что данный эффект связан с присутствием в молоке казеинового протеина.
Поэтому, хотя потребление молока и молочных продуктов, таких как жидкий
йогурт, может служить легкой формой повышения эффективности процессов
восстановления после прохождения этапов командной эстафетной гонки,
следует также иметь в виду, что оно может приводить к ухудшению
опорожнения желудка и увеличению риска проявления расстройств
пищеварения. Во избежание данных проблем мы рекомендуем, чтобы перед
проведением гонки на сверхвыносливость спортсмены заранее разработали
стратегию питания, проверив свою толерантность ко всем продуктам,
которые они планируют употребить во время заезда. Кроме того, подобно
выработке необходимых адаптационных реакций опорно-двигательного
аппарата посредством проведения физических тренировок, применение
соответствующего «пищевого тренинга», основанного на частом
употреблении небольших количеств пищи и жидкости во время выполнения
физической нагрузки, может способствовать развитию адаптивных реакций
пищеварительной системы и тем самым снизить риск проявления желудочнокишечных расстройств.
Что касается существующих рекомендаций по потреблению белков
(1,2-1,7 г/кг массы тела/сутки), нами было обнаружено, что почти все
спортсмены потребляли адекватное количество данного питательного
макроэлемента. Хотя белок и не принадлежит к основным субстратам для
производства энергии, он может играть важную роль во время проведения
длительных спортивных соревнований. В ряде исследований было высказано
предположение, что соотношение углеводов и белка примерно 4:1 может
способствовать улучшению процесса восстановления запасов гликогена, а
также поддержанию белкового баланса, регенерации тканей и развитию
адаптивных реакций, приводящих к синтезу новых белков. Результаты этих
исследований представляют интерес для велосипедистов, принимающих
участие в командных эстафетных гонках на сверхвыносливость, поскольку
их главная цель состоит в стимулировании и ускорении восстановления их
запасов эндогенного гликогена и восполнения потерь жидкости после
каждого этапа выполнения физической нагрузки. Однако потребление
углеводов и белка в соотношении 4:1 во время соревнований, подобных
проводимому в рамках описываемого в данной статье эксперимента,
приводит к повышенному уровню потребления белка. Например, в ходе
настоящего исследования было выявлено, что при данном соотношении
углеводов к белкам адекватное потребление белка составляет ~ 236 г (~ 3,6
г/кг массы тела). Среди участников исследования только два велосипедиста
потребляли подобное количество белка. Кроме того, наряду с
предполагаемыми преимуществами применения данной комбинации
углеводов и белков необходимо принимать во внимание, что потребление
белка связано с усилением чувства насыщения и снижением потребления
энергии согласно субъективному желанию индивида. Поэтому необходимо
проведение дополнительных исследований в целях выявления того, будет ли
увеличение потребления белка выше рекомендуемого уровня (1,2-1,7 г/кг
массы тела/сутки) способствовать достижению преимуществ во время
проведения спортивных соревнований повышенной продолжительности и
интенсивности.
И, наконец, при проведении настоящего исследования спортсмены
потребляли меньшее количество жира по сравнению с предыдущими
исследованиями велосипедистов, соревнующихся в командных эстафетных
гонках. Этот факт, несомненно, способствовал увеличению отрицательного
энергетического баланса, зарегистрированного в данном исследовании.
Однако в отличие от углеводов до сих пор еще не было получено данных в
пользу того, что повышенное потребление жира способствует повышению
работоспособности спортсменов при выполнении физических нагрузок.
Запасы жира в организме человека настолько высоки, что они не могут быть
истощены за время продолжительных спортивных соревнований, таких как
24-часовая гонка на выносливость. Таким образом, фактический материал,
подтверждающий
необходимость
увеличения
потребления
жира
велосипедистами во время подобных соревнований, отсутствует. Тем не
менее, включение жира в диету спортсменов во время гонок на
сверхвыносливость может представлять интерес не столько с точки зрения
увеличения калорий, сколько для улучшения вкусовых характеристик
пищевых продуктов.
Жидкостный баланс и потребление кофеина. Объем потребления
жидкости во время этапов выполнения физической нагрузки соответствовал
существующим рекомендациям для длительных спортивных соревнований.
Однако состав жидкости, потребляемой спортсменами во время настоящего
исследования, не соответствовал вышеуказанным нормативам. В то время
как исследуемые нами велосипедисты потребляли большое количество воды,
им следовало бы оказывать предпочтение потреблению гипотонических
напитков, содержащих углеводы, такие как сахароза, мальтоза или
мальтодекстрин в количестве ~3-8% (вес/объем), и натрий в концентрации от
30 до 50 ммоль/л. Потребление данных напитков представляет интерес с
точки зрения обеспечиваемого ими уменьшения дегидратации и потерь веса.
В ходе настоящего исследования было зарегистрировано статистически
значимое снижение массы тела велосипедистов после гонки, которое было
более значительным во время второй половины гонки по сравнению с ее
первым 12-часовым периодом. Однако следует отметить, что данное
снижение массы тела не может быть объяснено одними только потерями
жидкости, поскольку нам не удалось обнаружить связи между потерями веса
тела и потреблением жидкости. С этой точки зрения, существуют
фактические данные, свидетельствующие о том, что другие факторы, такие
как потери жировой массы, скелетно-мышечной массы, гликогена и
связанной с гликогеном воды, также могут служить причиной потерь как
минимум 2 кг массы тела. Таким образом, на основании данных о высоком
дефиците энергии у изучаемых в настоящем исследовании велосипедистов
можно предположить, что значительное количество потерь веса тела
происходило за счет потерь запасов эндогенных источников энергии. К
сожалению, в данном исследовании не было предусмотрено изучение
процесса диуреза, которое могло бы обеспечить получение более подробной
информации о жидкостном балансе и источниках потерь веса тела. Кроме
того, при проведении будущих исследований было бы интересно выполнить
анализ пота в целях определения потерь электролитов.
Богатые кофеином продукты, такие как кофеинсодержащие напитки,
кофе и кофеинсодержащие спортивные гели потреблялись в основном во
время второй половины заезда, характеризующейся присутствием более ярко
выраженных симптомов усталости. В ходе проводимых ранее лабораторных
исследований было выявлено, что применение кофеина в дозировке от 1,5 до
3,5 мг/кг массы тела способствовало увеличению показателей выходной
мощности. Несмотря на обнаруженное ранее влияние кофеина на процесс
диуреза, умеренные его дозы (< 460 мг) не вызывали нарушения водноэлектролитного баланса или гипертермию. В настоящем исследовании все
его участники потребляли во время гонки кофеин в количествах, не
превышающих вышеуказанного порогового показателя.
Связь между питанием и результативностью спортсменов во время
гонки.
При проведении настоящего исследования нами не была выявлена
статистически значимая корреляция между основными переменными,
характеризующими питание спортсменов (то есть показателями потребления
энергии, углеводов, жидкости и кофеина) и результативностью (т.е.
преодоленным спортсменом расстоянием или средней скоростью езды),
показанной велосипедистами во время гонки. Наиболее существенная
корреляция была обнаружена между общим потреблением жидкости и
скоростью езды. Этот факт может служить еще одним подтверждением
обширных научных данных, свидетельствующих о том, что в жарких
климатических условиях, какие также присутствовали
во время
описываемой в данном исследовании гонки, применение тщательно
разработанной стратегии гидратации служит одной из фундаментальных
основ сохранения результативности спортсменов.
Сильные стороны и ограничения настоящего исследования. Сильной
стороной данного исследования является проведение тщательного анализа
особенностей питания велосипедистов, принимающих участие в 24-часовой
командной эстафетной гонке, то есть соревнующихся в той спортивной
дисциплине, которой до сих посвящалось очень мало научных исследований.
Нам удалось взвесить и зарегистрировать все пищевые продукты и жидкости,
потребляемые восемью спортсменами в реальных условиях соревнований.
Данная методология отличается трудностью применения в полевых
условиях, но зато позволяет получить более достоверную информацию по
сравнению с методами на основе заполнения анкет или проведения опросов,
которые применялись в ходе предыдущих исследований. Однако мы должны
признать определенные ограничения, связанные с условиями и методами
проведения данного исследования. Очевидно, главным ограничением следует
считать слишком малый размер выборки для получения надежных
результатов анализа взаимосвязи между переменными, характеризующими
процесс питания и результативность спортсменов. Кроме того, хотя в более
ранних исследованиях было продемонстрировано, что соотношение между
частотой сердечных сокращений и потреблением кислорода служит
приемлемой мерой измерения затрат энергии в нестационарном состоянии,
следует также иметь в виду, что на результаты применения данной
методологии может оказывать влияние целый ряд физиологических и
экологических факторов, таких как дегидратация и температура. В настоящее
время метод дважды меченой воды считается золотым стандартом для
оценки затрат энергии в привычных для человека условиях и может также
применяться при проведении исследований спортсменов в реальных
условиях соревнований, однако этот метод является дорогостоящим. В то же
время регрессионный анализ на основе линейной зависимости между
частотой сердечных сокращений (ЧСС) и уровнем потребления кислорода
представляет собой более простой и доступный по цене метод, который
применялся также при проведении предшествующих исследований.
Выводы. 24-часовая велосипедная гонка на сверхвыносливость в
формате
командной
эстафеты
включает
несколько
этапов
высокоинтенсивной физической нагрузки (75% МПК), перемежаемых
ограниченными периодами на восстановление. Данный тип физической
нагрузки требует повышенного потребления углеводов, которые
стимулируют процесс производства энергии, необходимой для сокращения
мышц. Настоящее исследование продемонстрировало способность к
потреблению больших количеств углеводов, обеспечивающих оптимизацию
процесса окисления кислорода во время выполнения физической нагрузки, у
спортсменов, соревнующихся в реальных условиях гонки на
сверхвыносливость (в полевых условиях), что согласуется с данными,
полученные при проведении лабораторных исследований. Однако, несмотря
на данный факт, мы обнаружили повышенный дефицит энергии на
протяжении гонки. Полученные нами результаты свидетельствуют о том,
что структура пищевых рационов, потребляемых спортсменами в течение
нескольких дней до соревнования, играет не менее важную роль, чем
стратегия питания, применяемая во время гонки. Кроме того, хотя
потребление
белка
спортсменами
соответствовало
современным
рекомендациям, было выдвинуто предположение, что применение углеводов
и белка в отношении 4:1 может способствовать активации некоторых
метаболических процессов, включая восстановление гликогена, сохранение
белкового баланса и регенерацию тканей, которые могут оказывать влияние
на общую результативность спортсменов. Тем не менее, в то время как
соблюдение данного соотношения между белками и углеводами может быть
связано с определенными преимуществами и привести к снижению дефицита
энергии, неизвестно, смогут ли спортсмены выдержать потребление
повышенных количеств белка и выполнять высокоинтенсивные физические
нагрузки при отсутствии желудочно-кишечных расстройств. Во избежание
возникновения данных проблем настоятельно рекомендуется проведение
спортсменами «пищевого тренинга» перед соревнованиями, который
предусматривает частое потребление небольших количеств питательных
макроэлементов и жидкостей во время тренировок. Применение данного
тренинга может способствовать повышению эффективности работы
пищеварительной системы при проведении гонок на сверхвыносливость и
снижению риска проявления желудочно-кишечных расстройств во время
длительных соревнований при неблагоприятных условиях окружающей
среды.
ПЕРЕДНИЕ ЗВЕЗДЫ НЕКРУГЛОЙ ФОРМЫ И УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ
ПЕДАЛИ С ШАТУНОМ ВЕЛОСИПЕДА: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Rodrigo R. Bini, Frederico Dagnese
Источник: Rev Bras Cineantropom Desempenho Hum, 2012, 14 (4)
Введение. Прогресс в разработке тренировочных программ и развитии
прикладных технологий позволяет тренерам совершенствовать методы
мониторинга тренировочного процесса и способствует повышению
работоспособности спортсменов. В велоспорте модификации конструкции
велосипедов направлены на снижение сопротивления качению и внутренней
работы (механической работы по движению ног) в целях обеспечения более
высокой скорости движения велосипеда. Аэродинамическая сила является
главной силой сопротивления в велоспорте, поэтому постоянно
предпринимаются попытки разработки новых конструкций колес, велообуви,
рам и руля, чтобы снизить силу лобового сопротивления и тем самым
повысить результативность. Считается, что более низкие энергозатраты при
педалировании с заданным уровнем рабочей нагрузки (т.е. более высокая
экономичность/КПД) обеспечивают улучшение работоспособности, при этом
снижение энергозатрат достигается путем уменьшения количества внешней
и/или внутренней работы (т.е., энергии, затрачиваемой на преодоление
возникающих при педалировании внешних сил, и энергии, затрачиваемой на
движение ноги без учета внешнего сопротивления, соответственно).
C другой стороны, возможность увеличения выходной мощности при
одинаковых энергозатратах послужила для исследователей стимулом к
поиску маркеров, обеспечивающих более высокую экономичность/КПД
(таких как потребление кислорода или частота сердечных сокращений).
Поскольку выходная мощность зависит от плеча силы на шатуне и
прилагаемой к шатуну тангенциальной силы (эффективной силы), то для
применения гипотетической постоянной силы должен быть увеличен
крутящий момент шатуна за счет повышения плеча силы. Однако по причине
механических и анатомических ограничений постоянная эффективная сила
вряд ли может быть достигнута, поэтому усилия исследователей в этой
области должны быть направлены, прежде всего, на изменение посредством
вращения шатуна плеча силы в целях максимизации крутящего момента
шатуна. Для достижения этой цели предпринимались попытки изменения
длины шатуна, узла соединения педали с шатуном, и профиля передней
звезды (рисунок 1). Однако, несмотря на прочное теоретическое обоснование
их разработки, в ходе научных исследований некоторых новых конструкций
не было получено экспериментальных данных, подтверждающих их влияние
на биомеханические, физиологические и определяющие результативность
переменные.
круглая звезда
эллиптическая звезда
Osymetric
Рисунок 1 - Иллюстрация теоретической конструкции некруглой передней
звезды (эллиптическая звезда Osymetric), предназначенной для увеличения
плеча силы в положении верхней мертвой точки (12 часов). Плечо силы
некруглой прямой звезды (Ma1), плечо силы круглой прямой звезды (Ma2),
сила сопротивления (RF) и сила, прилагаемая к педали (PF)
В специальной литературе были описаны различные конструкции
некруглых передних звезд и соединений педалей с шатунами, которые
оказывали разное влияние на определяющие работоспособность
физиологические и биомеханические переменные. Поэтому существует
потребность в предоставлении велосипедистам и тренерам соответствующих
разъяснений, чтобы помочь им выбрать оптимальную систему передних
колец или узел соединения педали с шатуном.
Таким образом, цель настоящей статьи состояла в обзоре
теоретических основ разработки передних колец некруглой формы и новых
узлов соединения педали с шатуном и их влияния на биомеханические,
физиологические и определяющие результативность переменные.
Методы. Для выполнения приведенной в данной статье экспертной
оценки статей из журналов, книг, диссертаций и трудов конференций,
опубликованных с 1960 г., был проведен интернет-поиск в академических
базах данных (MEDLINE, SCOPUS, ISI Web of Knowledge, EBSCO и Google
Scholar) с применением ключевых слов «узел соединения педали с шатуном»,
«передняя звезда» и «некруглая звезда». Для сужения поиска среди
первоначально полученных 2165 источников было использовано ключевое
слово «велосипед». Затем был выполнен реферативный анализ 29 статей.
Статьи, посвященные теоретическим основам или экспериментальной оценке
систем некруглых передних колец или узлов соединений педали с шатуном,
были отобраны для анализа в их полном объеме. Ссылки на 13 статей,
отобранных после анализа их полных версий, были также подвергнуты
анализу по их заголовкам, рефератам и полным объемам. Всего для данного
обзора было отобрано 39 литературных источников, включая 37 журнальных
статей, одну книгу и один веб-сайт. В обзоре мы применяли широкий спектр
разных видов исследований (от одновременного поперечного углублённого
исследования до компьютерного моделирования) в целях расширения
дискуссии от изложения теоретических основ до обсуждения практических
преимуществ применения передних звезд некруглой формы и/или различных
узлов соединения педалей с шатунами.
Дискуссия. Среди многочисленных целей разработки некруглых
передних звезд и новых узлов соединения педали с шатуном можно
перечислить сокращение количества внутренней работы, снижение пикового
показателя крутящего момента шатуна и сокращение затрат времени
прохождения верхней и нижней мертвых точек (в положениях 12 и 6 часов,
соответственно). При оценках воздействия передних звезд некруглой формы
и новых узлов соединения педалей с шатунами наблюдались изменения в
кинематике движения суставов при отсутствии влияния на мышечную
активацию. При использовании большинства некруглых звезд были
получены противоречивые результаты исследований экономичности/КПД
педалирования. В то же время новые конструкции узлов соединения педалей
с шатунами обеспечивали повышение экономичности/КПД педалирования.
Теоретическое обоснование изменений длины шатуна или узла
соединения педали с шатуном или применения передних звезд некруглой
формы.
В таблице 1 представлены системы некруглых передних звезд и
модифицированных узлов соединения педали с шатуном, которые были
разработаны на протяжении последних десятилетий. При применении
различных систем передних звезд или узлов соединения педали с шатуном
определение угла шатуна относительно главной (большой) оси (наибольшая
величина плеча силы на цепи до каретки – т.е., сила сопротивления)
основывалось на крайнем правом положении шатуна, соответствующем 3
часам на циферблате часов, принимая во внимание тот факт, что пиковый
крутящий момент обычно измеряется при данном угле шатуна (см. рисунок
1).
Таблица 1 - Общая информация о системах передних звезд или узлов
соединений педали с шатуном, представленных в публикациях последних
десятилетий, включая изобретателя и год разработки, овальность, угол
шатуна относительно главной оси, назначение конструкции и проведение
экспериментальных испытаний. Все результаты были получены при
одинаковых условиях педалирования с применением систем передних колец
круглой и некруглой формы
Передняя
звезда
Изобрет
атель и
год
Круглая
Неизвес
тныВ
Овальная
звезда
OsymetricHarmonic
J.L. Talo
& M.
Sassi
(1993)
1,215 –
12 часов
Овальная
звезда Халла
(Hull oval)
Проф.
M.L.
Hull,
Универс
итет шт.
Калифор
ния,
Дэвис,
США
(1991)
Pablo
Carrasco,
Rotorbik
e,
Испания
1,55 - 3
часа
Овальная
звезда
Q-Ring
(Rotor)
Овально
стьА и
угол
шатуна
относите
льно
главной
оси
1
1,10
Назначение
Равномерная передача
прилагаемого к шатунам
крутящего момента на
привод заднего колеса во
время вращения педали
Обеспечение более
равномерного крутящего
момента благодаря
овальности передней
звезды
Исключение внутренней
работы во время
педалирования
Снижение затрат
времени при
прохождении верхней и
нижней мертвых точек
Экспер
имента
льные
испыта
ния
Эффективность педалировании
при применении данной
передней звезды
ДаС
ДаС
Да22
Снижение пикового крутящего
момента (7%)
Да21,40
Снижение функционала
энергозатрат (смешанных
моментов) (1,4%)21 и
отсутствие изменений ПК во
время теста на педалирование с
постепенным увеличением
рабочей нагрузки40
Да18,24,2
Более высокая выходная
мощность (7-11%) при
выполнении теста Вингейта.
Отсутствие изменений
электромиографических
характеристик, ПК и
работоспособности во время
40-километрового
контрольного испытания. В
одном из исследований27
сообщается о повышении
амплитуды движений в
тазобедренном (14%),
коленном (21%) и
голеностопном (10%) суставах.
Еще в одном исследовании
7,33,39
Овальная
звезда
Biopace
oval
Shimano,
Япония
(Проф.
Okajima)
1,04, ~3
часа
Pro-Race
Неизвес
тны
Неизвес
тны
Узел Bike
power
saver
(Сберегатель
мощности
велосипеда)
Изобрет
ательнеи
звестен
В
публика
циях нет
данных
об
овальнос
ти
Vista Pedal
Vista®
200826
Не
применя
лисьD
Безымянный
узел
соединения
педали с
шатуном
Zamparo
et
al.10
Не
применя
лись
Повышение выходной
мощности за счет
инерционной нагрузки и
минимизация мышечной
активации
Увеличение крутящего
момента во время хода
педали вниз (нажима на
педаль) и уменьшение
крутящего момента во
время хода педали вверх
(подтягивания педали)
Да12,38
Повышение крутящего
момента во время
пропульсивной
(движения вперед) фазы
(от 12 до 6 часов) и
снижение крутящего
момента во время фазы
возврата (от 6 до 12
часов) при заданном
уровне рабочей нагрузки
Уменьшение плеча силы
во время фазы возврата и
в верхней мертвой точке
Да11
Увеличение крутящего
момента во время хода
педали вниз и
уменьшение крутящего
момента во время хода
педали вверх
Да10
Да
Да26
было выявлено 14%
увеличение
эффективности/КПД.
Понижение уровня лактата в
крови (28%)
Повышение результативности
(7%) во время 1-километрового
контрольного испытания25,
увеличение выходной
мощности на 9% и увеличение
силы на 23% при оценке силы
и скорости36 с применением
системы Pro-Race. Отсутствие
различий в результативности,
уровне лактата и ЧСС во время
1-километрового контрольного
испытания34.
Увеличение амплитуды
движения в голеностопном
суставе. Более высокая
активация передней
большеберцовой мышцы и
четырехглавой мышцы по
сравнению с традиционным
узлом соединения педали с
шатуном.
Более высокая выходная
мощность при 40 об/мин
(1,8%) и 120 об/мин (6%) во
время изокинетического теста
на педалирование с
максимальной нагрузкой.
Увеличение
экономичности/КПД
педалирования (на 8%)26.
Увеличение
экономичности/КПД
педалирования
(на 2%) с применением этого
нового узла.
A Соотношение между большой (главной) и малой осями;
B Происхождение неизвестно. Вероятно, была включена в систему привода велосипеда в
1860 г.
C Применялась в качестве эталона при сравнении с некруглыми звездами
D Увеличение расстояния между осью педали и центром педали на 1,8 см. Уменьшение
высоты от оси педали до поверхности педали на 2 см.
Из представленных в таблице данных можно видеть, что различные
конструкции передних звезд некруглой формы и модификации узла
соединения педали с шатуном были предназначены для оптимизации
различных переменных (напр., крутящего момента) на основе изменения
соотношения между большой и малой осями передней звезды или расстояния
между педалью и кареткой (с помощью узлов соединения педали с шатуном).
Угол шатуна относительно большой оси также может оказывать влияние на
крутящий момент, создаваемый силой сопротивления, как показано на
рисунках 1 и 2. Сила сопротивления представляет собой сумму силы
лобового сопротивления, несущей способности, силы качения и инерционной
силы, которые действуют на велосипед и передаются на шатун через систему
передач и цепь.
круглая звезда
эллиптическая звезда
Osymetric
Рисунок 2 - Изображение некруглой передней звезды Biopace, разработанной
в целях увеличения момента плеча в положении близком к расположению
стрелки на циферблате в 3 часа (3-часовое или крайнее правое положение).
Ma – плечо силы, действующей на некруглую переднюю звезду, RF – сила
сопротивления, PF – сила, прилагаемая к педали
На рисунке 2 можно видеть, что главные оси передней звезды
находятся ближе к крайнему правому и крайнему левому положениям (3- и 9часовым положениям) в отличие от конструкции, представленной на рисунке
1, на котором главные оси находятся в непосредственной близости от 12- и 6часового положения, то есть крайней верхней и крайней нижней позиции при
одном и том же положении шатуна. В зависимости от профиля прилагаемой
к педали силы, как показано на рисунке 3, когда максимальное толкающее
усилие прилагается к педали при угле шатуна около 90° (3-часовое
положение шатуна), обе эти овальные передние звезды могут приводить к
получению разных результатов. Более высокая величина плеча силы для
овальной звезды, показанной на рисунке 1, может потребовать приложения
большей силы к педали для сохранения аналогичного крутящего момента,
чем для овальной звезды, изображенной на рисунке 2.
В теории эффективность каждой системы передних звезд можно
оценить в зависимости от того, насколько положение главных осей будет
способствовать увеличению плеча силы сопротивления в момент нахождения
педали в положении, близком к углу шатуна, при котором достигается
пиковая сила, прилагаемая к педали (3-часовое положение). Таким образом,
увеличение плеча силы сопротивления может приводить к увеличению
крутящего момента, создаваемого силой сопротивления, и потребовать
приложения большей пиковой силы к педали при установленном уровне
рабочей нагрузки.
При применении круглой передней звезды мгновенная скорость шатуна
варьирует в пределах ±22% при средней частоте педалирования 90 об/мин,
что объясняется бóльшим количеством внутренней работы. Следовательно,
увеличение оси передней звезды в областях с более низкой скоростью
вращения педали (напр., в 3-часовом положении) приводит к более плавному
изменению мгновенной скорости шатуна и к меньшей величине внутренней
работы. Поэтому некоторые звезды некруглой формы конструировались
таким образом, чтобы способствовать увеличению равномерности крутящего
момента, что становится причиной создания более низкого пикового
крутящего момента (как на модели, показанной на рисунке 1). В центре
внимания разработчиков других передних звезд находилось сокращение
времени прохождения через верхнюю и нижнюю мертвые точки (в 12- и 6часовом положении, соответственно) (напр., система Rotor), поскольку в
данных областях вращения педали к ней прилагается малая сила. Система
Rotor включает круглую переднюю звезду, снабженную расцепляющим
механизмом, который разъединяет шатуны в 12- и 6-часовом положении
путем
выдвижения
ведущего
шатуна
вперед
относительно
противоположного шатуна. Таким образом, одни системы разрабатывались
так, чтобы уменьшить оси в верхней и нижней мертвых точках, другие
предусматривали механическое разъединение шатунов в этих областях
вращения педали. Целью создания еще одной системы (Pro-Race) послужило
увеличение оси в 3-часовом положении и уменьшение оси в 9-часовом
положении. Эта последняя система предназначена для снижения тормозного
момента, который создается прилагаемой к педали силой во время фазы
возврата (от 6- до 12-часового положения шатуна), однако, до сих пор еще не
было получено данных, подтверждающих эту гипотезу. В связи с тем, что
данные системы предусматривали оптимизацию разных переменных (напр.,
сокращение внутренней работы или снижение крутящего момента шатуна),
не было выяснено, какое влияние они могут оказывать на биомеханические и
физиологические характеристики и показатели результативности. Остается
неясным, следует ли при разработке передней звезды некруглой формы
стремиться к увеличению плеча силы сопротивления в 12-часовом
положении шатуна в целях улучшения крутящего момента силы
сопротивления (как в образце звезды на рисунке 1) или же следует снизить
плечо силы сопротивления в 3-часовой позиции в целях уменьшения
внутренней работы и пикового крутящего момента шатуна (как показано на
рисунке 2).
Левая педаль
Результирующая сила (Н)
Правая педаль
Угол шатуна (°)
Рисунок 3 - Результирующая сила, прилагаемая к правой и левой педалям как
функция угла шатуна. Неопубликованные данные 4-километрового
контрольного теста на время, выполняемого конкурентоспособным
велосипедистом на стационарном велоэргометре с круглыми передними
звездами
При разработке конструкций, основанных на модификации длины
шатуна и узлов соединения педали с шатуном, следует иметь в виду, что
увеличение длины шатуна в его 3-часовом положении и сокращение длины
шатуна в 9-часовом положении может приводить к увеличению выходной
мощности.
Именно эта цель преследовалась при разработке новых
конструкций узлов соединения педали с шатуном Zamparo et al. и Koninckx et
al. и системы, оценка которой выполнялась Shan, как показано на рисунке 4.
Стандартный узел
Новый узел
Рисунок 4 - Иллюстрация более короткого (Ma1) и более длинного (Ma2)
плеча силы на шатуне в результате применения нового узла соединения
педали с шатуном (PF2) по сравнению со стандартным узлом (PF1)
В результате применения систем, разработанных Zamparo et al. (2%) и
Koninckx et al. (8%), удалось повысить экономичность/КПД (отношение
между механической работой и энергозатратами), что позволяет
предположить положительный эффект сокращения длины шатуна в 9часовой позиции благодаря снижению момента сопротивления на шатуне.
Таким образом, изменения в характеристиках передних звезд
варьируют во вновь разработанных конструкциях от изменения в длине
шатуна в 3- и 9-часовых позициях до изменений в плечах силы
сопротивления. Предполагается, что конструкции передних звезд некруглой
формы должны способствовать снижению плеча силы сопротивления в
крайней правой (3-часовой) позиции, которое, в свою очередь, приведет к
уменьшению величины внутренней работы и пикового крутящего момента
шатуна (напр., образец на рисунке 2).
Влияние модификаций узла соединения педали с шатуном или
применения передних звезд некруглой формы на биомеханические
переменные.
Как можно предположить на основе теоретической конструкции
овальной звезды, представленной на рисунке 1, увеличение длины оси в 12часовом положении шатуна может привести к увеличению плеча силы
сопротивления при нахождении педали в 3-часовой позиции, что потребует
приложения к педали большей силы при заданном уровне рабочей нагрузки.
Более высокое плечо силы может также достигаться за счет снижения
мгновенной скорости педали в данном положении шатуна, что может
оказывать влияние на кинетические и кинематические характеристики
суставов и активацию мышц нижних конечностей. Другой способ,
основанный на увеличении длины шатуна, который применялся при
разработке опытного образца Zamparo et al., способствует увеличению плеча
силы, прилагаемой к педали при ее нахождении в 3-часовой позиции. C
другой стороны, согласно наблюдениям Shan система “Bike saver” приводила
к проявлению более короткой длины шатуна между его 12- и 3-часовой
позициями вопреки преследуемой производителем цели. Следовательно,
конструкция данной системы обеспечивает уменьшение длины шатуна в его
9-часовом положении и/или увеличение длины шатуна в 3-часовом
положении.
Еще одна
возможность повышения эффективности
педалирования заключается в сокращении осей передних звезд в 12- и 6часовых положениях, в то время как шатун находится в 3-часовом
положении, как показано на рисунке 2. Эти изменения могут приводить к
уменьшению момента сопротивления на шатуне в его 9-часовом положении,
сокращению колебаний угловой скорости шатуна и снижению действующей
на велосипедиста силы сопротивления.
В центре внимания ряда исследований находилось влияние передних
звезд некруглой формы или различных узлов соединения педали с шатуном
на
кинематические
характеристики
суставов.
При
применении
модифицированного узла соединения педали с шатуном Shan наблюдал
повышение амплитуды движения в голеностопном суставе по сравнению с
применением обычного узла. Данное увеличение амплитуды движения в
голеностопном суставе может быть объяснено сокращением длины шатуна
между его 12- и 3-часовой позициями.
В результате использования системы Rotor, которая была разработана в
целях сокращения времени, затрачиваемого при 12-часовом положении
шатуна, у пяти велосипедистов, выполнявших педалирование при рабочей
нагрузке 300 Вт, было зарегистрировано увеличение амплитуды движений в
голеностопном (10%), коленном (21%) и тазобедренном (14%) суставах. В
ходе проведения еще одного исследования, в котором принимали участие 15
профессиональных велосипедистов, выполнявших тест на педалирование с
применением системы Rotor при рабочей нагрузке на 10% ниже анаэробного
порога, было выявлено увеличение амплитуды движений на 30% в
голеностопном суставе и на 5% в коленном суставе. Эти результаты
объяснялись возможным увеличением эффективной длины шатуна благодаря
применению системы Rotor без предоставления дополнительной информации
о механизме данного увеличения. При применении некруглой передней
звезды с главной осью в 12-часовом положении (как на рисунке 1) у не
занимающихся велоспортом субъектов исследования, выполнявших
педалирование при постоянной рабочей нагрузке, не было обнаружено
различий в углах тазобедренного, коленного и голеностопного суставов по
сравнению с применением круглой передней звезды.
Только в исследовании, проводимом Shan, выполнялась оценка
мышечной активации во время педалирования с применением нового узла
соединения педали с шатуном.
При этом наблюдалась повышенная
активность четырехглавой мышцы и передней большеберцовой мышцы.
Объяснением данного результата может послужить более короткая длина
шатуна между 12- и 3-часовой позициями и более высокая амплитуда
движений в голеностопном суставе благодаря применению новой системы по
сравнению со стандартным узлом соединения педали с шатуном. Только в
ходе одного исследования выполнялись измерения активации мышц нижних
конечностей велосипедистов, применявших систему Rotor с передней звездой
некруглой формы, при этом не было выявлено значимых различий в
мышечной активации по сравнению с системой с круглой передней звездой.
Не было найдено ни одного исследования, в котором бы измерялась
мышечная активация с применением других конструкций передних колец
некруглой формы или узлов соединения педали с шатуном.
Обычно исследования, посвященные изучению эффектов применения
передних звезд некруглой формы, были направлены на определение
оптимальной оси, от главной до самой малой, с фокусом внимания на
снижении узловых моментов или пикового крутящего момента шатуна при
заданной нагрузке или увеличении максимальной выходной мощности для
заданной дистанции или времени выполнения упражнения. В одном из
исследований сообщалось об отсутствии существенной разницы между
круглой и овальной звездой, применяемой в целях увеличения длины оси в
12-часовом положении (как на рисунке 1). В другом исследовании было
зарегистрировано снижение пикового крутящего момента шатуна примерно
на 12% при применении некруглой (эпициклической) передней звезды,
предназначенной для увеличения длины оси между 12- и 3-часовой
позициями шатуна по сравнению с круглой передней звездой (как на рисунке
1). C другой стороны, увеличение оси передней звезды в 3-часовом
положении шатуна (как на рисунке 2) позволило снизить средний узловой
момент (1.4%). Malfait et al. сравнивали различные конструкции передних
звезд некруглой формы, применяя компьютерное моделирование условий
постоянной рабочей нагрузки или постоянной мощности суставов. Эти
авторы сообщили, что только система с овальной звездой Халла (Hull oval),
предназначенная для увеличения оси в 3-часовом положении шатуна (как на
рисунке 2), обеспечивала повышение выходной мощности, когда главная ось
была отклонена на 17,5° по часовой стрелке от своего первоначального
положения (4,5%). При изменении положения шатуна или главной оси
передней звезды Malfait et al. наблюдали повышение выходной мощности
при применении большинства систем (1-13%). Изменения мощности
суставов варьировали, причем некоторые системы способствовали
увеличению мощности мышц-разгибателей коленного и тазобедренного
суставов, в то время как другие системы оказывали влияние только на
мощность мышц-сгибателей данных суставов. Однако остается неясным,
каким образом отдельные изменения в мощности суставов могут приводить к
повышению работоспособности.
В настоящее время существует пробел в исследованиях, посвященных
оценке влияния некруглых передних звезд и узлов соединения педали с
шатуном на биомеханические переменные (напр., прилагаемые к педали сил
и кинетические характеристики суставов). Подтверждение эффективности
адаптируемой конструкции передних звезд, разработанной Malfait et al.,
может представить важные свидетельства преимуществ применения данных
систем с точки зрения биомеханики велосипедного спорта. На данный
момент передние звезды некруглой формы, предназначенные для увеличения
оси передней звезды в 3-часовом положении шатуна (как на рисунке 2),
могут обеспечивать больше преимуществ по сравнению со звездами, ось
которых может увеличиваться в 12-часовом положении шатуна (как на
рисунке 1). Оценка влияния систем соединения педали с шатуном на
биомеханические параметры до сих пор не проводилась. Применение еще
одного узла соединения педали с шатуном сопровождалось увеличением
амплитуды движений в голеностопном суставе и повышенной активацией
передней большеберцовой мышцы и группы четырехглавой мышцы, что
исключает возможность его использования в велосипедных тренировках.
Влияние модификаций узла соединения педали с шатуном или
применения передних звезд некруглой формы на физиологические
переменные.
В связи с предполагаемым сокращением внутренней работы при
применении большинства систем с некруглыми передними звездами
ожидается также снижение общих затрат энергии при заданном уровне
рабочей нагрузки. Поэтому в большинстве исследований при оценке
передних звезд некруглой формы рассматривалось их влияние на
физиологические
показатели,
определяющие
работоспособность
велосипедистов. Равным образом, во время оценки новых узлов соединения
педали с шатуном, представленных Zamparo et al. and Shan, выполнялись
измерения потребления кислорода при постоянной рабочей нагрузке в целях
определения влияния новых конструкций на экономичность/КПД
педалирования. При этом при применении новых узлов соединения педали с
шатуном в исследовании Zamparo et al. было зарегистрировано увеличение
экономичности/КПД педалирования на 2%. В ходе испытаний передней
звезды Biopace (более длинная ось звезды в 3-часовом положении – рисунок
2) не было выявлено значимых изменений потребления кислорода по
сравнению с круглыми звездами. Система Pro-race, цель разработки которой
состояла в увеличении длины шатуна в 3-часовом положении и ее
сокращение в 9-часовом положении, не вызывала изменения максимальной
выходной мощности или ПК во время выполнения тестов с постепенным
увеличением нагрузки до максимального уровня. Система “Harmonic”,
которая также была предназначена для увеличения оси передней звезды в
положении, близком к 3-часовой позиции (78° угла шатуна, как на рисунке
2), была испытана на экономичность/КПД при разных уровнях рабочей
нагрузки с привлечением 13 конкурентоспособных велосипедистов. При
этом не было выявлено значимых различий по сравнению с применением
круглых передних звезд. C другой стороны, при испытании системы Rotor
были получены противоречивые результаты. У 8 исследуемых субъектов, не
занимающихся велоспортом, наблюдалось увеличение экономичности/КПД
на 14% при педалировании при 60% и 90% МПК в отличие от
незначительных изменений МПК и экономичности/КПД, зафиксированных у
10 велосипедистов при выполнении теста с постоянной рабочей нагрузкой
при 80% пиковой выходной мощности18, а также у еще одной группы из 15
велосипедистов, выполнявших аналогичный тест на педалирование.
Несмотря на различие в конструкциях, сходство физиологических
показателей при применении некруглых и круглых передних звезд
объясняется аналогичными требованиями, предъявляемыми к опорнодвигательному аппарату во время педалирования с использованием передних
звезд некруглой формы. Что касается узлов соединения педали с шатуном, то
только Zamparo et al. и Koninckx et al. продемонстрировали увеличение
экономичности/КПД
педалирования
при
применении
специально
изготовленного на заказ образца нового узла. Таким образом,
противоречивые результаты были получены для большинства передних звезд
некруглой формы. Kautz и Hull предположили, что соотношение «мышечная
сила-скорость» обычно не принимается в расчет при конструировании
некруглых передних звезд, что может послужить объяснением отсутствия их
влияния на физиологические переменные.
Влияние модификаций узла соединения педали с шатуном или
применения передних звезд некруглой формы на результативность
педалирования.
Помимо влияния на экономичность/КПД применение передних звезд
некруглой формы или различных узлов соединения педали с шатуном
должно приводить к повышению результативности педалирования. В
качестве параметров результативности при выполнении требующих
выносливости физических нагрузок применялись результат времени
выполнения контрольного испытания или средняя выходная мощность при
выполнении контрольных тестов на время. Увеличение средней выходной
мощности было зарегистрировано при применении нового узла Vista® pedal
велосипедистами, выполнявшими изокинетический тест с максимальной
нагрузкой с частотой педалирования от 40 об/мин (1,8%) до 120 об/мин
(6%)26. При применении системы Pro-race (более длинная ось в 3-часовом
положении и более короткая в 9-часовом положении) было обнаружено
повышение результативности выполнения 1-километрового контрольного
испытания на время в лабораторных условиях, в то время как при
выполнении аналогичного контрольного испытания на треке не было
зафиксировано улучшения показателей результативности. Как отметили
авторы последнего исследования, причиной данного отсутствия различий
между сравниваемыми системами передних звезд послужила потенциальная
изменчивость характеристик велосипедистов (напр., максимальной силы
нижних конечностей) во время выполнения 1-километрового контрольного
заезда на треке. Эффективность применения системы Pro-race была также
подтверждена при выполнении велоэргометрического теста на определение
силы-скорости, в ходе которого было выявлено увеличение выходной
мощности на 9% и действующей на шатуны силы на 23% у 10 не
занимающихся велоспортом участников исследования. При применении
системы Rotor во время 40-километрового контрольного испытания 20
конкурентоспособным
велосипедистам
не
удалось
повысить
результативность педалирования по сравнению с традиционными круглыми
передними звездами, и та же картина наблюдалась в исследовании,
проводимом
Dagnese et al. с привлечением 7 квалифицированных
велосипедистов, которые выполняли тест на время достижения состояния
изнеможения. Напротив, в другом исследовании при применении системы
Rotor во время выполнения теста Вингейта было зарегистрировано
увеличение средней выходной мощности на 8% и пиковой выходной
мощности на 9%. При проведения теста с постепенным увеличением
нагрузки до достижения состояния изнеможения не было обнаружено
увеличения пиковой выходной мощности у конкурентоспособных
велосипедистов, применявших систему Rotor.
Будущие исследования.
В теории применение передних звезд некруглой формы обладает
потенциалом повышения результативности педалирования благодаря
уменьшению резкости колебаний угловой скорости шатуна и сокращению
внутренней работы. Однако одним из перспективных направлений
исследований в будущем могла бы стать разработка конструкций передних
звезд в целях оптимизации вращения шатуна вокруг главной оси передней
звезды. При этом было бы целесообразно провести исследования на основе
имитационного моделирования для определения того, в каких секторах
вращения шатуна следует использовать бóльшую или меньшую длину оси
передней звезды. Необходимо также учитывать характеристики опорнодвигательного аппарата (напр., соотношения сила-длина и сила-скорость),
так как они определяют оптимальные углы суставов для генерации мощности
мышц. В ходе экспериментальных исследований с привлечением
велосипедистов можно будет оценить эффективность применения того или
иного типа передних звезд некруглой формы для повышения
результативности. Сравнение разных стилей техники педалирования может
послужить эффективным дополнением к применению существующих
методов имитационного моделирования, которые ограничиваются
стандартным профилем приложения силы к педали. На данный момент,
существует
реальная
возможность
повышения
результативности
педалирования посредством применения некруглых передних звезд при
увеличении длины оси передней звезды в 3-часовом положении и при ее
сокращении в 9-часовом положении (как показано на рисунке 2).
Выводы.
Поскольку эффекты воздействия большинства коммерчески доступных
передних звезд некруглой формы на биомеханические и физиологические
переменные остаются до сих пор неясными, это препятствует их
эффективному
применению
для
повышения
результативности
педалирования. Разные конструкции некруглых передних звезд
ограничивают возможность использования большинства данных систем для
повышения результативности в виду того, что поскольку они рассчитаны на
оптимизацию разных переменных, их применение не может привести к
достижению
оптимальной
результативности.
Изготовленные
по
специальному заказу системы, предназначенные для увеличения плеча силы
на шатуне или оси передней звезды в 3-часовом положении и снижении
плеча силы на шатуне или оси передней звезды в 9-часовом положении,
обеспечивали повышение экономичности/КПД и результативности
педалирования.
Новое в системе спортивной подготовки велосипедистов-шоссейников:
отечественный и зарубежный опыт
Выпуск 4
Составитель:
доктор педагогических наук, профессор А.И. Погребной
Переводчик: Е.В. Литвишко
Ответственный редактор
Технический редактор
Корректор
Оригинал-макет подготовил
Подписано в печать
Формат
Бумага для офисной техники
Усл. печ. листов……Тираж …. Заказ …..