Влияние условий среднегорья на подготовку лыжника-гонщика

Дипломная работа

Влияние условий среднегорья на подготовку лыжника-гонщика

 Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………..3

Глава 1. Влияние условий среднегорья на лыжника-гонщика

1.1.     Краткая климатическая характеристика горного климата……….6

1.2.     Общебиологические механизмы адаптации к условиям умеренной природной гипоксии……………….…..………………………………..10

1.3.     Мышечная работа в горах…….…….………………………………….19

1.4.     Особенности многократного пребывания лыжников-гонщиков в условиях среднегорья………………………..………………………….21

1.5.     Использование искусственного среднегорья для повышения работоспособности лыжников-гонщиков…………………………….24

1.6.     Структура и содержание тренировочного процесса лыжников в условиях среднегорья…………...………………………………………29

1.7.     Построение тренировочного процесса в период реакклиматизации лыжников……………………………………………………………...….38

Глава 2. Организация, задачи и методы исследования……………..….…43

Глава 3. Экспериментальное исследование физической подготовки лыжников-гонщиков, использующих в качестве подготовки среднегорье……………………………………………………………….…..…45

Заключение……………………………………………………….…………..…49

Список литературы …………………………………………………….……51

Введение

 

Лыжный спорт в России относится к одному из наиболее популярных и доступных видов спорта. Но для успешной подготовки спортсменов требуются качественно организованные тренировки, с применением новых подходов и методов. Одним из таких подходов является проведение тренировок в условиях среднегорья. Такие тренировки используются для подготовки спортсменов разных специализаций: легкоатлетов, пловцов, борцов, велосипедистов, а также представителей всех зимних видов спорта.

С подготовкой в горах связано много выдающихся достижений, особенно в циклических видах спорта. При этом такая тренировка в большей мере проводилась с целью повышения спортивных достижений в соревнованиях после возвращения в привычные равнинные условия. В спортивной практике много примеров, когда отдельные выдающиеся спортсмены или целые команды, проводившие тренировочные сборы в среднегорье как в подготовительном периоде, так и непосредственно перед ответственными стартами, добивались значительных спортивных результатов.

Многие страны – лидеры лыжного спорта специально создают условия среднегорья для проведения тренировок. Отлично оснащённые спортивные базы, качественные лыжные трассы позволяют спортсменам и в летний и в осенний периоды существенно увеличивать количество тренировочных занятий, проводимых на снегу. Это даёт результаты в виде успешных выступлений на различных соревнованиях и олимпиадах. Россия также стремится к улучшению показателей в лыжном спорте, поэтому перед тренерами-лыжниками возникает много проблем качественной подготовки своих воспитанников, изучению и применению современных методик, в том числе и проведению тренировок в условиях среднегорья.

В нашей стране, а также в Алтайском регионе существуют очень хорошие условия для тренировок лыжников в среднегорье (Алтайские горы). Создаются специальные центры и базы для подготовки спортсменов, увеличивается количество лыжников, стремящихся к профессиональному занятию спортом. Все вышеназванные причины рождают спрос на специалистов, способных готовить спортсменов для соревнований различного уровня. Кроме того, хотя мировая практика горных тренировок существует давно, в вопросах подготовки спортсменов в условиях среднегорья остаётся ещё много неизученного. Этим и обусловлена актуальность выбранной темы.

В данной работе будут рассматриваться особенности проведения тренировок в условиях среднегорья лыжников-гонщиков, поскольку такие тренировки способны значительно улучшить спортивные результаты.

Объектом исследования является тренировочный процесс лыжников в условиях среднегорья.

Предмет исследования:

- динамика физической подготовленности

- состояние функциональной системы организма

Цель исследования – выявить влияние тренировочного процесса в условиях среднегорья на спортивные результаты лыжников-гонщиков.

Задачи:

1)         Рассмотреть особенности среднегорья как особого климатического условия

2)         Изучить методику

3)         Изучить особенности организации и проведения тренировочной работы в условиях среднегорья

Исходя их актуальности проблемы, была сформулирована рабочая гипотеза: тренировки в условиях среднегорья с соблюдением определённой методики позволяют повысить функциональное состояние спортсмена и спортивные результаты.

Основным методом работы будет изучение имеющейся литературы по теме, а также метод сравнения данных.

Работа состоит из введения, обзора литературы, практической части, заключения, списка литературы и приложений.

Глава 1. Влияние условий среднегорья на лыжника-гонщика

 

1.1.Краткая климатическая характеристика горного климата

Одними из чудесных уголков природы являются горы, с их растительностью, с величавыми снежными вершинами, с суровыми теснинами, шумными водопадами, горными озерами, бурными реками, оздоровительными источниками питьевой воды и с экологически чистым воздухом. Воздух гор считается целебным. Даже трудно перечислить все прелести среднегорья. Летом это цветочные зеленые луга и плодородные долины. В зимнее время - ледники и ледниковые поля. Необычайную экзотику представляют скалы, гребни, седловины, хребты, каньоны и перевалы. Уникальную природную красоту создают ущелья с ручейками, склоны с хвойными лесами, переходящими в плато.…

Необыкновенная привлекательность горных пейзажей и малая хозяйственная освоенность создают исключительные условия для организации спорта и отдыха в горах. Отдых в горах - активный отдых. Всё больше поклонников завоевывают горный туризм и альпинизм. Горы одаривают человека здоровьем, бодростью и незабываемыми впечатлениями. Однако природа гор привлекательна не только своей красотой, внимание ученых уже много лет занимает поиск разных путей биологического воздействия горного климата на организм человека, а также возможности использования этого воздействия для поддержания физического здоровья и улучшения спортивных результатов. Рассмотрим подробнее характеристики некоторых климатических факторов горного климата.

Температурный фактор. С увеличением высоты среднегодовая температура воздуха постепенно снижается на 0,5°C на каждые 100 м, причем в разные сезоны года и в разных географических районах она снижается не одинаково: зимой медленнее, чем летом, составляя соответственно 0,4°C и 0,6°C. Согласно таблице международной стандартной атмосферы, которая аппроксимирует средние годовые условия в умеренных широтах, средняя температура воздуха на высоте 3000 м составляет минус 4,5°C и на высоте 4000 м - минус 11°C[35, С.46].

Влажность воздуха. Влажность - это количество водяного пара в воздухе. Различают абсолютную влажность в мм рт.ст. или в граммах на 1 м3 воздуха или относительную влажность воздуха как процентное отношение реального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при той же температуре. Парциальное давление водяного пара, как правило, равно примерно 1 % давления на уровне моря. И поскольку давление насыщенного водяного пара определяется только температурой воздуха, то в горных районах, где температура снижена, парциальное давление водяного пара также мало. Уже на высоте 2000 м влажность воздуха в два раза меньше, чем на уровне моря, а на больших горных высотах воздух становится практически "сухим". Это обстоятельство имеет троякое значение: влияет на величину РО2, меняет условия солнечной радиации и усиливает потерю жидкости организмом не только путем испарения с поверхности кожи, но и через легкие при гипервентиляции. Отсюда проистекает важность обеспечения адекватного питьевого режима в горах, т.к. обезвоживание организма снижает работоспособность[35, С.46].

Солнечная радиация. На горных высотах сильно возрастает напряжение лучистой энергии солнца в связи с большой сухостью и прозрачностью атмосферы и ее меньшей плотностью. При подъеме до высоты 3000 м суммарная солнечная радиация увеличивается в среднем на 10 % на каждые 1000 м. Наибольшие изменения обнаруживаются со стороны ультрафиолетовой радиации: ее интенсивность увеличивается в среднем на 3-4 % на каждые 100 м подъема на высоту[35, С.47]. На организм оказывают воздействие как видимые (световые), так и невидимые (инфракрасные и наиболее биологически активные ультрафиолетовые) солнечные лучи.

Атмосферное давление. По мере увеличения высоты атмосферное давление падает, тогда как концентрация кислорода, равно как и процентное содержание других газов, в пределах атмосферы остаются постоянными. По сравнению с уровнем моря атмосферное давление на высоте 3000 м ниже на 31 % и на высоте 4000 м - на 39 %, причем на одних и тех же высотах оно увеличивается от высоких широт к низким и в теплый период оно обычно выше, чем в холодный[35, С.47].

Парциальное давление кислорода - РО2. При медленном наборе высоты отрицательное действие гипобарии проявляется за счет эффекта снижения РО2, которое на высоте 3000 м уменьшается во вдыхаемом воздухе со 159 до 110 мм рт.ст. и на высоте 4000 м до 98 мм рт.ст., в альвеолярном - со 105 до 62 и 50 мм рт.ст. соответственно, а SаО2 - с 98 до 90 и 85 %[35, С.48].

Таким образом, можно сделать вывод, что горный климат- это совершенно особый климат, существенно отличающийся от равнинного. Поэтому при подъёме в горы человеческий организм под воздействием климатических факторов изменяет многие свои функции.

В данной работе речь пойдёт о пребывании спортсменов в условиях среднегорья, поэтому обратимся к самому определению среднегорья.

Среднегорье - это форма рельефа, типичная для старых гор, определяемая абсолютными высотами от 1000 до 3000 м и относительным расчленением (глубиной долин) от 500 до 2000 м. Главный признак среднегорья - пологие склоны с мощными покровами продуктов выветривания и округло-сглаженные или плоские вершины, широкие долины рек с большим количеством речных террас[49]. Однако в понимании спортивных тренировок среднегорьем считается высота порядка 1600-2000 м, именно такие условия считаются подходящими для учебно-тренировочных сборов лыжников-гонщиков.  

 

1.2.Общебиологические механизмы адаптации к условиям умеренной природной гипоксии

Во время пребывания и занятий спортом в горной местности организм человека испытывает воздействие так называемых абиотических, т.е. не связанных с живой материей факторов окружающей среды. Главными из них являются климатические условия, оказывающие физиологический эффект. Они зависят от широты и высоты местности над уровнем моря, степени расчлененности ее рельефа и других физико-географических особенностей. К характерным факторам горного климата относятся пониженное атмосферное давление и связанное с этим пропорциональное снижение РО2 в воздухе, резкие смены дневных и ночных температур, низкая абсолютная влажность воздуха, интенсивная солнечная радиация, сильные ветры, усиливающие охлаждающий эффект, высокая ионизация воздуха с преобладанием отрицательно или положительно заряженных ионов, а также, возможно, и другие, пока недостаточно изученные физические и химические модификаторы. Все они, являясь потенциально стрессовыми, действуют на организм не изолированно, а в комплексе, причем их сочетание варьируется. Уже много лет непрерывно ведется изучение вопросов, связанных с акклиматизацией (адаптацией) человека в условиях горного климата. За это время учеными разных стран выполнено большое число работ, особенно медико-биологического профиля. Это позволило установить основные механизмы акклиматизации к горному климату и адаптации к факторам гипоксии.

Одним из самых ранних и ощутимых влияний горного климата на организм человека является гипоксия, т.е. недостаток кислорода. Её ещё называют горной болезнью. Она представляет собой комплекс нарушений деятельности кровообращения, дыхательной и нервной систем организма[5, С.114].

 В зависимости от тренированности человека, а также индивидуальных физиологических характеристик гипоксия может проявляться в различной степени, начиная от ощущения лёгкого недомогания и усталости до тяжелых психических расстройств. Человеку будто не хватает воздуха, в спокойном состоянии дыхание прерывисто, кружится голова, сон нестойкий. Возникает бессонница, т.к. организм при общем дефиците кислорода больше всего стремится насытить им мозг и происходит его возбуждение[5, С.119].

Воздействие же на психику выражается в появлении крайней усталости, депрессии, безразличия к окружающему. Кислородное голодание мозговых клеток приводит к вялости мысли, умственному расслаблению, теряются ориентиры, затрудняется процесс мышления. Нередко наступает гипнотическое состояние. Ослабляется даже зрительная чувствительность. При горной кислородной недостаточности возникают противоречивые ощущения. Возможна эйфория - беззаботное психопатологическое состояние с приступами веселости, беспричинного смеха. Через некоторое время возбуждение сменяется депрессией, появляются угрюмость, сварливость, обидчивость, раздражительность, расстраивается сон, возникают фантастические сновидения, дурные предчувствия. При таких психических нарушениях теряются самоконтроль и реальная оценка своего состояния. А человек уверен, что сознание его ясно и необычно остро. Однако такие проявления гипоксии встречаются крайне редко, и то у людей с уже имеющимися проблемами со здоровьем или новичков[5, С.119].

Явление умеренной гипоксии, наоборот, имеет благотворное влияние на организм человека и его физические возможности. При организации спортивных тренировок в условиях среднегорья происходит следующее.

 Для противодействия гипоксии организм спортсмена напрягается, мобилизует свои резервы, становится более жизнеспособным и закаленным. Медики отмечают, что приспособление к одному фактору среды повышает устойчивость человека к другим ее факторам. Такое явление уже достаточно изучено и даже получило специальное название "перекрестная адаптация"[50]. После пребывания в горах в течение 2-3 недель по возвращении на равнину повышается работоспособность, улучшается самочувствие, ощущаются прилив сил, бодрость, энергия. В результате высотных тренировок у спортсменов заметно улучшаются показатели. При этом реакция и выносливость у высокотренированных жителей равнин такие же, как у горцев. Подобные исследования подтверждают влияние приспособления к гипоксии на улучшение мышечной деятельности[15,С.62].

Каким же образом происходит адаптация организма человека к гипоксии и как использовать это явление для улучшения физических показателей. Прежде всего, спортсмену необходимо акклиматизироваться.

Наиболее эффективной считается ступенчатая акклиматизация - поочередные подъемы и спуски, но каждый раз достижением все большей высоты. Этот метод был предложен еще 50 лет назад членом-корреспондентом Академии медицинских наук и академиком АН УССР Н. Н. Сиротининым и с тех пор активно используется альпинистами-высотниками и многими спортсменами. Механизм акклиматизации выглядит следующим образом[15, С.63].

Выделяют кратковременную (от нескольких дней до нескольких недель и даже месяца) и длительную акклиматизацию (от 2-3 до 6 лет). Некоторые ученые считают, что полная акклиматизация наступает лишь у горцев-аборигенов через несколько поколений.

Специфические черты горного климата проявляются уже на высоте 500 м над уровнем моря. А нарушение физиологических функций наблюдается с 1,6-2,5 км. По комфортности для здорового человека высоты местности подразделяются так[16, С.18]:

·          зона до 2 км, где никаких изменений в организме не наблюдается

·          зона от 2 до 4 км где изменения в организме могут полностью компенсироваться после нескольких дней акклиматизации

·          зона выше 4 км, где появляются отчетливые признаки гипоксии

Однако это деление необщепринято. Другие исследователи предлагают иные физиологические отметки[35, С.55]:

·          низкогорье (до 1 км)

·           среднегорье (1-3 км)

·           высокогорье (выше 3 км)

В среднегорье организм лишь начинает перестраиваться, подготавливая себя к недостатку кислорода. Это можно определить по увеличению содержания кислорода в мышцах и тканях, а также биохимическим путем - по количеству молочной кислоты, которая свидетельствует о наличии недоокисленных продуктов в организме. Учащается дыхание, усиливается кровообращение. Организм повышает свои рабочие способности. В результате адаптации происходят соответствующие перестройки в деятельности органов дыхания и кровообращения, состоянии нервной и эндокринной систем, мышечного аппарата и т.д. Эти перестройки охватывают практически все ткани и клетки организма.

В условиях нормального давления можно отметить следующие общие черты в функциональных характеристиках состояния организма лиц, обладающих горной акклиматизацией и адаптированных к длительным физическим упражнениям:

·          более экономичная и вместе с тем более эффективная функция вентиляции легких

·           тенденция к брадикардии и сниженному кровяному давлению

·           сниженный уровень основного обмена

·           сниженная концентрация молочной кислоты в крови после нагрузок

Сходство механизмов адаптации к воздействию указанных факторов позволяет говорить о том, что, с одной стороны, повышение спортивной работоспособности может происходить в процессе систематической адаптации к гипоксии. И, с другой, - повышение устойчивости к недостатку О2 может быть достигнуто при помощи систематических занятий физическими упражнениями при использовании больших по объему и интенсивности нагрузок. Таким образом мы имеем явление "переноса" или "перекрестной" адаптации. Однако необходимо иметь в виду, что только виды спортивной деятельности, требующие преимущественного проявления выносливости, близки по структуре возникающих в организме сдвигов к тем, которые имеют место в процессе адаптации к гипоксии[35, С.57].

По мнению С.П.Летунова, механизм положительного влияния тренировки на индивидуальную устойчивость к дефициту кислорода состоит в том, что совершенствуются механизмы, поддерживающие кислородный режим организма на должном уровне[24, С.59].

 Исследования Ф.З.Меерсона показывают, что адаптация к физическим нагрузкам, высотной гипоксии и холоду наряду с определенными различиями характеризуется и общностью, выраженной в одних и тех же сдвигах - дефиците макроэргов и увеличении потенциала фосфорилирования. Этот первичный сдвиг является сигналом, активизирующим аппарат клеток, в результате чего повышается выработка митохондриями АТФ. Согласно его концепции адаптация к гипоксии характеризуется общностью сдвигов во всём организме. Яркими показателями этого процесса является изменение лёгочной вентиляции и показатели аэробной производительности[11, С.228].

Легочная вентиляция. При выполнении тренировочной нагрузки в среднегорье организм спортсменов в борьбе за кислородное обеспечение работающих мышц и тканей в первую очередь повышает функциональный уровень внешнего дыхания. Всякий раз, когда понижается парциальное давление кислорода в воздухе, происходит компенсаторное увеличение легочной вентиляции. Исследования А.З.Колчинской показывают, что увеличение легочной вентиляции у взрослых людей, начиная с высоты 1000 м, наблюдается в 100 % случаев. При выполнении мышечной работы в условиях среднегорья легочная вентиляция увеличивается в большей мере, чем при аналогичной нагрузке на равнине[20, С.39-40].

Таким образом, в условиях гипоксической гипоксии легочная вентиляция, измеренная применительно к газу, насыщенному водяными парами при температуре тела и давлении окружающей среды (ВТРS), увеличивается уже в покое, а при выполнении субмаксимальной физической нагрузки часто достигает значительных величин. На высоте 1800-2300 м легочная вентиляция превышает равнинную на 15-20 % в основном за счет увеличения частоты дыхания. Это именно то, что испытывает спортсмен в среднегорье. Однако решающим фактором кислородного обеспечения в условиях BTPS является количество молекул газа, перемещенных в стандартных условиях (STPD) [20, С.41].

Приведение объемов легочной вентиляции к стандартным условиям STPD показывает уменьшение ее по мере набора высоты и особенно в период "острой" акклиматизации при выполнении субмакси мальных нагрузок.

Постепенно, по мере акклиматизации, легочная вентиляция (STPD) при выполнении субмаксимальных нагрузок увеличивается. Это заставляет организм усиливать деятельность остальных звеньев кислородно-транспортной системы.

Аэробная производительность. В большинстве исследований зафиксировано падение МПК, измеренного в процессе нагрузок или в специальных тестах в первые дни пребывания и тренировки спортсменов в условиях среднегорья. Итоги эксперимента позволили сделать вывод о том, что вторая "волна акклиматизации", связанная со снижением показателей работоспособности и уровня физиологических функций, обеспечивающих ее, наблюдается в том случае, когда тренировочная нагрузка характеризуется большей интенсивностью, а состояние подготовленности - более высоким уровнем[20, С.41-42].

Частота сердечных сокращений (ЧСС). Изучение динамики ЧСС в условиях акклиматизации показало, что изменение ЧСС в пределах 120-170 уд/мин линейно связано с изменением скорости и мощности работы, легочной вентиляции, потребления кислорода. С помощью этого показателя можно регулировать интенсивность нагрузок и определять реакцию организма спортсменов на них. Учащение пульса характерно для начального периода акклиматизации к высотам, затем оно уступает место другим компенсаторным механизмам. Постепенное снижение ЧСС при стандартных нагрузках в процессе акклиматизации свидетельствует о положительном воздействии тренировки на функциональное состояние спортсменов. При выполнении нагрузки субмаксимальной и максимальной аэробной мощности в среднегорье отмечается тенденция к компенсации уменьшения содержания кислорода в артериальной крови за счет увеличения ЧСС. При работе максимальной интенсивности в лабораториях и естественных условиях на высоте от 1000 до 2300 м ЧСС практически не меняется[20, С.42].

 Организм спортсмена, выполняющего напряженную мышечную работу, реагирует в первые дни пребывания в горах на комплекс раздражителей повышением легочной вентиляции (BTPS), частоты сердечных сокращений, снижением уровня МПК и АнП. Это значительно снижает работоспособность и спортивные результаты в зонах субмаксимальной и максимальной аэробной мощности. Постепенно эти изменения сглаживаются и начинают приближаться к исходным значениям, полученным до подъема в горы. Однако данные разных авторов противоречивы в отношении сроков восстановления как работоспособности организма в целом, так и отдельных функций в период тренировки в среднегорье и колеблются от 3-5 до 20-25 дней. Описанная выше динамика адаптационных реакций сердечно-сосудистой и дыхательной систем связана преимущественно с борьбой организма за сохранение снабжения кислородом.

В среднегорье в состоянии покоя эти изменения относительно невелики, что обеспечивает условия, при которых утилизация кислорода остается неизменной. Но при выполнении напряженных тренировочных и соревновательных нагрузок в среднегорье одного усиления функций внешнего дыхания, крови и кровообращения оказывается недостаточно. На помощь им подключаются другие реакции в виде компенсаторных приспособительных изменений со стороны регионарного и капиллярного кровотока, диффузии кислорода из крови в ткани и тканевого дыхания.

После окончания тренировки в горных условиях организм спортсмена оказывается в состоянии более высокой работоспособности, чем до подъема в горы. Это связывают с тем, что явления кислородной недостаточности, которые сопровождают мышечную работу в видах спорта, требующих преимущественного проявления выносливости, переносятся значительно легче. А так как важнейшим условием спортивной работоспособности во многих видах спорта является способность к высокому длительному уровню потребления кислорода, то эта способность после пребывания в горах значительно возрастает. Кроме того, в процессе тренировки в среднегорье и адаптации к гипоксии организм совершенствует способность более экономно расходовать кислород.