Изменения уровня физической работоспособности у футболистов в тренировочном процессе

Введение

Футбол - это страстное противоборство двух команд, в котором проявляются скорость, сила, ловкость, быстрота реакции. Как заметил лучший футболист современности бразилец Пеле, "футбол - это трудная игра, ведь в нее играют ногами, а думать надо головой". Футбол - это искусство, пожалуй, ни один вид спорта не может с ним сравниться по популярности.

Существенная особенность современного футбола - огромная насыщенность календаря официальных игр. Сейчас сильнейшие футбольные клубы Европы проводят до 70-80 матчей за 9-10 месяцев соревновательного периода, включая чемпионаты своих стран, европейские кубковые турниры, матчи национальных сборных команд и так называемые «выставочные» игры. В таких условиях продолжительность подготовительного периода резко сокращается, что фактически превращает подготовку в единый круглогодичный соревновательный процесс, подобно тому, как это уже произошло в современном теннисе и хоккее с шайбой.

В России и странах бывшего СССР подготовка футболистов все еще сохраняет классическое разделение в соответствии с принципами теории спорта на подготовительный, соревновательный и переходный периоды. При этом длительность подготовительного периода составляет около 3-3,5 месяцев, - это позволяет проводить полноценные 1-2-разовые в день тренировочные занятия с акцентом на развитие и совершенствование технических и тактических действий, но и физических качеств - силы, скорости бега, выносливости, гибкости, а также просматривать группы вновь прибывших в команды игроков в серии контрольных матчей [1].

По каким-то неведомым причинам получилось, что самый зрелищный в мире вид спорта, собирающий многомиллионные, аудитории зрителей и наиболее обеспеченный в финансовом отношении, в научно-методическом плане оказался самым отсталым не только у нас в Казахстане, но и в России. Главный тренер пермского «Амкара» С. Оборин, приведший свою команду к победе в Чемпионате 2003г. в первой российской лиге, прямо заявляет: «В России для тренерской учебы нет абсолютно ничего. Не проводится никаких методических семинаров, тренерских конференций, нет даже книг толковых. По существу, тренерам, постигающим секреты своего дела, приходится начинать с нуля, учиться самостоятельно или путем случайных занятий» («Спорт-Экспресс», 2003, № 203, 12 сентября). До сих пор, в частности, не обобщены и не изданы в виде книг и методических пособий новаторские разработки выдающегося тренера и теоретика футбола В.В. Лобановского.

Особенно велики пробелы в таких аспектах футбольного искусства, как планирование тренировочного и соревновательного процесса. Атлетическая подготовка, направленная на развитие основных физических качеств - быстроты, скоростно-силовых способностей, выносливости, гибкости, координации движения - индивидуализация системы подготовки футболистов, срочный текущий контроль «тяжести» тренировочных нагрузок, определение степени совместимости игроков в команде, - успешное решение которых позволяет вести «футбольный корабль» без заметных срывов и изменения намеченного курса на протяжении всего сезона.

Все это заставляет с огорчением признать правоту президента Российского футбольного союза В.И. Колоскова, который в одном из своих интервью с говорящим названием «Тренироваться, тренироваться и тренироваться» утверждает: «Главная проблема российского футбола - низкий уровень тренировочного процесса, отставание от передовых западных методов подготовки буквально на десятилетия» («Известия, 2002, № 203, 13 ноября). Из выше перечисленного мы определяем актуальность моей работы [2].

Актуальность - главная проблема Казахстанского футбола - низкий уровень тренировочного процесса, отставание от передовых методов подготовки, отсутствие материально технической базы, а именно футбольных полей для организации учебно-тренировочного процесса, не только команд мастеров, но и для работы с детьми для подготовки спортивного резерва.

Цель моей работы - проверить уровень физической подготовленности футболистов при использовании различных средств и методов в системе подготовки. На примере группы футболистов занимающихся в секции по футболу при спортивном клубе «Достык». Большинство из них, как раз касается существа перечисленных аспектов подготовки, значительная часть из которых является «тайной за семью печатями» для большинства футбольных тренеров. Вопросы, связанные с техникой и тактикой, достаточно известные специалистам в наш век спутникового телевидения и цифровых видеокамер, в программе не рассматриваются.

Задачи - поставленные для выполнения дипломной работы:

.определить уровень изменения антропометрических данных занимающихся футболом.

.определить уровень физической подготовленности при применении предложенных средств и методов в тренировочном процессе.

Практическая значимость - применение предложенных средств и методов для подготовки футболистов, не подменяет работу главного тренера и его помощников, не лишает их творческой свободы. Напротив, реализация ее основных положений осуществляемая, как правило, с участием специалистов различного профиля - теоретиков спорта, физиологов и фармакологов спорта - позволяет освободить энергию и усилия тренерской группы и направить их на выполнение главной задачи - создание монолитного, боеспособного, хорошо организованного игрового коллектива, способного с учетом технического и тактического мастерства его игроков успешно решать поставленные перед ним турнирные задачи.

Гипотеза - В результате использования различных средств и методов в системе подготовки футболистов, изменяется уровень подготовленности. При использовании предложенных упражнений, как средств подготовки в учебно-тренировочном процессе увеличивается уровень физической работоспособности, тактическая и техническая подготовленность футболистов.

1. Анализ особенностей современного футбола

Одно из первых упоминаний об игре в мяч ногами относится к 2000 до н. э. Китайские воины с ее помощью улучшали свою физическую форму. В период 1027-256 до н. э. во времена правления династии Чжоу, игра ногами в набитый перьями птиц и волосом животных кожаный мяч была любимой народной потехой в Древнем Китае. Впоследствии, во времена правления династии Хань, в период 206 до н. э. - 220 н. э. эта игра стала непременным атрибутом торжественных церемониалов, проходящих в честь дня рождения императора, и называлась "цзу-чу" - "мяч, пробитый ногой". Во время правления династии Цинь период 221-207 н. э., появились мяч, надутый воздухом, ворота и первые правила игры, состоящие из 25 пунктов. В командах могло быть как минимум по 10 игроков. В Древнем Египте похожая на футбол игра была известна в 1900 до н. э. В Древней Греции игра в мяч была популярна в различных проявлениях в IV в. до н. э., о чем свидетельствует изображение жонглирующего мячом юноши на древнегреческой амфоре, хранящейся в музее в Афинах. Среди воинов Спарты была популярна игра в мяч - "Эпискирос", - в которую играли и руками, и ногами. Эту игру римляне назвали "Гарпастум" - "ручной мяч", и несколько видоизменили правила. Их игра отличалась жестокостью. Именно благодаря римским завоевателям игра в мяч в I в. н. э. стала известна на Британских островах, быстро получив популярность среди их коренных жителей бриттов и кельтов. Бритты оказались достойными учениками - в 217 н. э. в г. Дерби они впервые победили команду римских легионеров [2].

Жестокость в игре римлян передалась их последователям. Англичане и шотландцы играли не на жизнь, а на смерть. Порой, согласно преданиям, мячом им служила голова убитого разбойника или слуги. 13 апреля 1314 года жителям Лондона был зачитан королевский указ Эдуарда II, под страхом тюремного заключения запрещающий игру в городе. В 1365 году настал черед Эдуарда III запретить футбол, ввиду того, что войска предпочитали эту игру совершенствованию в стрельбе из лука. Ричард II в своем запрете упомянул в 1389 году и футбол, и кости, и теннис. Футбол не нравился последующим английским монархам - от Генриха IV до Якова II.

Но игра становилась все популярнее благодаря своей доступности. В нее играли ремесленники, уличные торговцы и знатные молодые аристократы, в том числе Оливер Кромвель. В начале XIX столетия в Великобритании произошел переход от "футбола толпы" к организованному футболу, первые правила которого были разработаны в 1846 году в Регби-Скул и два года спустя уточнены в Кембридже. А в 1857 году в Шеффилде был организован первый в мире футбольный клуб. Шесть лет спустя представители уже 7 клубов собрались в Лондоне, чтобы выработать единые правила игры и организовать Национальную футбольную ассоциацию. Правила состояли из 14 пунктов. Их опубликовали 8 декабря 1863 года. Они строго определяли размер поля - 200ярдов на 100ярдов, или 180м на 90м и ворот - 8ярдов, или 7м32 см, остались неизменными. До конца XIX в. Английская футбольная ассоциация внесла еще ряд изменений в правила: был определен размер мяча в 1871 году. Введен угловой удар в 1872 году. С 1878 года судья стал пользоваться свистком. С 1891 года на воротах появилась сетка и стал пробиваться 11-метровый штрафной удар - пенальти. В 1888 году в Англии состоялся первый чемпионат профессионалов. Изменилась и облагородилась игра, стало другим отношение к ней королей. В 1901 году патроном Национальной ассоциации согласился стать король Эдуард VII, а еще 13 лет спустя Георг V впервые в истории футбола лично посетил финальный матч Кубка Английской футбольной ассоциации [3].

По мере развития футбола изменялись тактические построения игроков на поле: от ярко выраженного романтического стремления к атаке с желанием забить голов больше, чем соперник, был очевиден переход к оборонительным построениям, главной целью которых является - не пропустить! На заре организованного футбола, когда от каждой команды выходило на поле по 12 игроков, тактика была простой - 9 нападающих, 2 защитника и вратарь. К 1880 году, когда состав команды ограничивался 11 игроками, тактическая расстановка игроков видоизменилась: вратарь, два защитника, два полузащитника и шесть нападающих, или "1 + 2 + 2 + 6". В течение более 40 лет, с 1883 года по 1925 год, сохранялось построение, получившее название "Пять в линию": вратарь - голкипер + два защитника, "бека" - правый и левый + три полузащитника, "хавбека" - правый, центральный и левый + пять нападающих, "форвардов", игравших на одной линии. В связи с изменением правила "вне игры" появилась новая схема, получившая название "дубль-ве". Расположение игроков на поле напоминало английскую букву "W". Два крайних нападающих и центральный выдвигались вперед, а два полусредних нападающих, их еще называли "инсайды", действовали чуть сзади. Подобная схема расположения игроков была популярна до 1958 года, когда законодателями мод стали бразильцы, блестяще применившие на чемпионате мира в Швеции новую тактическую систему "1 + 4 + 2 + 4", получившую название "бразильской". Ее разновидностями были в последующие годы системы "1 + 4 + 3 + 3" и "1 + 3 + 3 + 4". По мере развития футбола прослеживается устойчивое повышение внимания к укреплению обороны. Венцом стала система "катеначчо" - изобретение известного итальянского тренера Эленио Эреры (р. в 1916 году), под руководством которого миланский клуб "Интернационале" - "Интер", стал 6-кратным чемпионом страны и обладателем Кубка европейских чемпионов, 1964 год. Эта система предусматривала игру в защите с так называемым "чистильщиком", или "либеро" - пятым защитником, "подчищающим" возможные ошибки своих партнеров по команде. Образцом нового интенсивного футбола стала игра сборной Голландии на чемпионате мира в ФРГ в 1974 году. Ведомая своим капитаном Й. Круиффом, она построила игру на принципе участия всех игроков в атаке и обороне и продемонстрировала миру, что такое универсальный игрок и что такое "тотальный" футбол.

Инициаторами большинства начинаний, способствовавших прогрессу мирового футбола в ХХ веке, были французские спортивные деятели и журналисты. В 1904 году во Франции была основана Международная федерация футбольных ассоциаций ФИФА. Ее, в период с 1921 года по 1954 год возглавлял француз Жюль Римэ (1874-1957), ставший в 1930 году организатором розыгрышей чемпионатов мира среди национальных сборных команд. Победителями чемпионатов мира с 1930 года по 1998 год становились: 1930 год и 1950 год - Уругвай; 1934 год, 1938 год и 1982 год - Италия; 1954 год, 1974 год и 1990 год - Германия; 1958 год, 1962 год, 1970 год, 1994 год - Бразилия; 1966 год - Англия; 1978 год и 1986 год - Аргентина; 1998 год - Франция. В 1960 году по предложению президента Французской федерации футбола, Анри Делоне (1883-1955) был проведен первый кубок Европы среди национальных сборных, который впоследствии был переименован в чемпионат Европы. Победителями чемпионатов Европы с 1960 года по 1996 год были: 1960 год - СССР; 1964 год - Испания; 1968 год - Италия; 1978 год, 1980 год, 1996 год - Германия; 1976 год - Чехословакия; 1984 год - Франция; 1988 год - Нидерланды; 1992 год - Дания.

Однако веяния зарубежной футбольной моды не обходят стороной и Казахстан. В частности, уже сейчас ведущие казахстанские команды, успешно выступающие в чемпионате республики, вынуждены заканчивать сезон не в ноябре, как обычно, а в середине декабря и начинать его в следующем году в начале февраля, что по существу лишает футболистов полноценного отдыха и сводит подготовительный период к 1,5 месяцам. По-видимому, в дальнейшем эта тенденция к укорочению подготовительного периода и возрастанию числа официальных игр будет распространяться и на другие сильнейшие клубы Казахстана.

Таким образом, современный футбол превращается в своего рода супермарафон, предъявляющий к участвующим в нем командам чрезвычайно жесткие требования в плане их функциональной подготовленности. Очевидно, что достичь высоких результатов в таком тяжелом испытании под силу лишь клубам, обладающим не только подбором талантливых исполнителей, связанных в единое целое гибкими, продуманными тактическими схемами, но и не в меньшей мере продуманной, рациональной программой подготовки, базирующейся на тщательном планировании, срочном определении степени «тяжести» тренировочных и соревновательных нагрузок с их последующей коррекцией, индивидуальном подходе к игрокам, учитывающем их врожденные биологические и психологические характеристики, обязательном применении комплекса разнообразных фармакологических средств с целью энергостимуляции, ускорения восстановительных процессов и защиты организма спортсменов от перегрузок [4].

1.1  Планирование подготовки

За этим скучным, почти «бухгалтерским» термином скрывается чрезвычайно важный элемент программы, кардинальным образом влияющий на стратегию всего тренировочного и соревновательного процесса футбольной команды и, в конечном итоге, - на достигнутый ею результат. Подчеркну, что планирование подготовки команды - это практически не изученная в теории спорта проблема, которая в полной мере не преподается ни в Академиях физической культуры, ни в Высшей школе тренеров.

Ключевая задача любой программы подготовки - тщательное планирование количества тренировочных занятий в день и в определенные периоды микроциклов и макроциклов, а также определение физиологической стоимости или, иначе «тяжести» (разумеется, приближенное, но достаточно близкое к реальному) каждого занятия и отдельного цикла. Обычно для этой цели тренеры составляют планы-конспекты предстоящих занятий, представляющие собой описание конкретных методов и средств, направленных на развитие и совершенствование необходимых для футболистов игровых навыков, двигательных и атлетических способностей. Однако таких конспектов, представляемых, как правило, в текстовой форме, совершенно недостаточно для эффективного планирования, поскольку в них не учитывается основной элемент рационального плана - физиологическая стоимость, «тяжесть» тренировочных нагрузок и даже неизвестно, в каких единицах (часах, километрах, количестве ударов по мячу, частоте пульса или в других величинах) может быть выражена количественно эта стоимость [5].

Наилучшим образом для рационального планирования подготовки футбольной команды подходит метод «эталонов», разработанный исследовательской группой Всесоюзного НИИ физической культуры. Этот метод был назван, так в связи в тем, что в нем величина физической нагрузки выражается не в абсолютных, а в относительных единицах - процентах или баллах, отсчитываемых от некоторого определенного оптимального уровня, свойственного всем игрокам команды и соответствующего их физиологическим возможностям.

Такой оптимальный объем тренировочной нагрузки может именоваться «эталонным» или «стандартным», его величина, выраженная длительностью занятия, принимается равной 100%, а все другие тренировочные занятия, уступающие ему или превосходящие его по длительности, рассчитываются в процентах по отношению к этому «эталону». При использовании метода «эталонов» вся картина распределения тренировочных нагрузок на тот или иной период подготовки разительно упрощается: она выражается в сжатой, компактной форме в виде наглядного графика-спектра, на оси ординат которого изображена серия вертикальных линий (именуемых в математике «дискретами»), их высота пропорциональна стоимости нагрузок, - а на оси абсцисс - номера и даты тренировочных занятий.

Представление о таком методе планирования и отображения величины, тренировочных и соревновательных нагрузок в различные периоды подготовки дают планы-графики, составленные для футбольных клубов высшей лиги чемпионата России. Внизу приводятся приближенные схемы и содержание тренировочных занятий, принимаемых в качестве «эталонных». На графиках отчетливо видны три тенденции:

) последовательное чередование в подготовительном периоде занятий с большими и умеренными по «тяжести» нагрузками с занятиями со сниженными нагрузками и днями отдыха;

) постепенное увеличение средней «тяжести» нагрузок к концу подготовительного периода с максимумом в марте - начале апреля;

) поддержание в соревновательном периоде необходимого уровня спортивной формы между официальными матчами с помощью умеренных, не достигающих максимума «тяжести» нагрузок и занятий восстановительного характера.

Один из распространенных недостатков при планировании тренировочного процесса - чрезмерное увлечение контрольными играми в подготовительном периоде.

Так, российские и многие казахстанские футбольные клубы высших лиг нередко проводят за 1,5-2 месяца подготовительного периода в феврале-марте до 20-25 контрольных матчей с довольно сильными, спарринг-партнерами. Вместо мягкого, замедленного втягивания организма спортсменов в режим нагрузок с высокой интенсивностью происходит своеобразный «удар-стресс», их функциональные системы вынуждены в срочном порядке, скачком переходить к нагрузкам соревновательного характера в анаэробно-аэробной зоне мощности с излишне высокими энергозатратами, что закономерно приводит к переутомлению и последующим травмам. Нарушается один из фундаментальных принципов теории спорта, который гласит: «Плавное, постепенное увеличение объема и интенсивности нагрузок - основа достижения пика устойчивой спортивной формы». С моей точки зрения, максимальное количество контрольных игр в подготовительном периоде для большинства команд высших лиг России и Казахстана не должно превышать 6-8 [6].

1.2 Физическая подготовка

Практика последних лет показывает, что технический и тактический уровень ведущих футбольных команд Европы и мира фактически выровнялся. По-видимому, это связано с тем, что техническое мастерство игроков и разнообразие применяемых тренерами тактических схем достигли своего предела, дальше которого их рост невозможен. Остается лишь единственный резерв, пока еще не в полной мере использованный спортсменами и тренерами - уровень развития главных физических качеств, необходимых высококлассному футболисту: быстроты, скоростно-силовых способностей, выносливости, координации движений, гибкости. Один из выдающихся стратегов мирового футбола, тренер многократного чемпиона Италии Туринского «Ювентуса» Марчелло Липпи так сформулировал первостепенное условие победы: «Чтобы побеждать в современном футболе, нужно быть голодным и злым». Несколько перефразируя это выражение, условие победы можно выразить таким образом: «Чтобы побеждать в современном футболе, нужно быть сверхбыстрым, сверхвыносливым и злым» [7].

Для развития физических качеств в настоящее время передовые тренеры применяют в основном 4 вида средств:

) легкоатлетический бег с различной скоростью и разной длительностью;

) силовые упражнения на тренажерах и с отягощением, прыжковые упражнения;

) упражнения на гибкость и растягивание;

) акробатические упражнения.

Основное из этих средств - бег. Установлено, что даже в матчах команд среднего класса игроки середины поля пробегают суммарно за 90 мин. около 12-16км с довольно высокой скоростью в виде отрезков от 20 до 70м и 1-2 минутными паузами отдыха, а в матчах высококлассных команд этот показатель может достигать порядка 20км. Очевидно, что квалифицированный футболист должен быть функционально готов к такому «рваному» режиму работы, требующему одновременно значительной быстроты бега и достаточно высокого уровня работоспособности, как анаэробной, так и аэробной.

Методическими приемами, направленными на развитие этих качеств, являются:

1) спринтерский бег на отрезках 30-50м, выполняемый вначале в 90-95% от максимума, а затем с предельной скоростью;

) повторный бег на отрезках 200-400м, пробегаемых соответственно за время 30-32 сек и 60-65 сек с интервалами в виде ходьбы или бега трусцой;

) кроссовый бег в парке или в лесу в равномерном или переменном темпе (с ускорениями по ходу бега по 100-200м) продолжительность от 30 до 90 мин.

Количество повторений, длительность пауз отдыха и кроссовых пробежек определяются индивидуально, в зависимости от квалификации спортсменов, их функционального состояния и периода подготовки. Желательно также, чтобы футболисты выполняли ряд пробежек по дорожке стадиона в туфлях с шипами, - это позволяет «прочувствовать» максимальную скорость бега и приобрести прочные, рациональные беговые навыки.

Несомненная важность постоянной беговой подготовки для футболиста подтверждается целым рядом примеров. Известно, что один из сильнейших за всю историю футболистов мира, португалец Эйсебио и лучший футболист Европы 1975г. О. Блохин пришли в футбол из легкой атлетики. Им же принадлежит и своего рода мировой рекорд для футболистов, входящих в сборные команды своих стран. Рекорд этот равен 11,0сек и показан в официальных соревнованиях по легкой атлетике: Эйсебио на первенстве Мозамбика среди юношей в 1958г., где он также победил в беге на 200 и 400м, О. Блохиным в 1969г. на первенстве г. Киева [8].

Впечатляющим образцом для молодых игроков является спортивная карьера двух известных немецких футболистов, братьев К.Х. Ферстера и Б. Ферстера, входивших в сборную Германии в 1980-х годах. До начала своей футбольной деятельности оба они занимались легкоатлетическим десятиборьем и достигли в этом виде очень высоких результатов: их личные рекорды составили около 8000 очков, что на сегодняшний день практически равняется российскому нормативу мастера спорта международного класса.

Напомню, что многие аспекты системы подготовки футболистов, разработанной В.В. Лобановским и с успехом применяемой в киевском «Динамо», были заимствованы им из легкой атлетики. В.В. Лобановский со своими помощниками творчески перенес в футбол целый ряд методов, впервые предложенных другим выдающимся тренером В.В. Петровским, подготовившим олимпийского чемпиона в спринтерском беге В. Борзова и, в частности идею программированных тренировочных занятий в различных режимах, состоящих из нескольких серий пробежек с высокой скоростью на отрезках от 30 до 200 м, повторяемых в определенные фазы восстановления [9].

На мой взгляд, сегодня выдающимся футболистом может стать лишь тот спортсмен, который обладает сбалансированным на высоком уровне комплексом разнородных двигательных умений и физических качеств. Помимо очень высокого технического мастерства - виртуозных дриблинга, паса, удара, умения играть головой, нестандартных ходов в атаке и защите, - такой спортсмен должен отличаться не менее высоким уровнем атлетических качеств: быстроты, высокой максимальной скорости бега, скоростно-силовых способностей, выносливости, ловкости, гибкости. К сожалению, большая часть футболистов, выступающих в ведущих клубах премьер - лиги России и высшей лиги Казахстана, пока еще весьма далека от подобного эталона.

Чрезвычайно интересен и поучителен в плане необходимости должной атлетической подготовки пример сборной команды КНДР, участницы Чемпионата мира по футболу 1966г. в Англии. Созданная по указанию руководства страны за 2 года до начала мирового первенства, северокорейская сборная начала подготовку к нему в условиях полной изоляции. Все ее тренировочные занятия проводились на специальной высокогорной базе, за колючей проволокой, в обстановке строжайшей секретности и при полном отсутствии контрольных игр с командами других стран.

Входившие в состав сборной игроки тренировались практически ежедневно с большими объемами и интенсивностью нагрузок до 1 -3 раз в день и отличались превосходным уровнем атлетических качеств. Пятеро из них, в частности пробегали 100м за 10,7 - 10,9 сек в неофициальных соревнованиях, а вся команда была способна выдержать 3-часовые кроссовые пробежки в условиях среднегорья, в «рваном» темпе.

Уже на этапе групповых игр команда произвела настоящую сенсацию, пройдя двух грандов мирового футбола - сборную Чили, бронзового призера Чемпионата мира 1962г. и законодательницу мировой футбольной моды Италию. С первой из них сборная КНДР сыграла вничью - 1:1, а вторую разгромила -2:0.

В 1/8 финала сборная КНДР, встретилась с командой Португалии, ведомой знаменитым Эйсебио. И тут вступили в действие другие «участники» Чемпионата, невидимые рядовым зрителям - итальянские футбольные магнаты и руководимые ими спецслужбы. Именно они способствовали тому, что вся северокорейская команда, включая игроков и тренеров, получила от неизвестных лиц значительную сумму денег и ночь перед игрой провела не в постелях, а в увеселительных заведениях. Ведя уже в первом тайме со счетом 3:0, команда за 20 минут до конца матча резко сдала физически, и Португалия смогла вырвать победу у обессилевших корейцев-5:3

В тот же день после поражения от Португалии сборная КНДР была отправлена спецрейсом на родину, где по приказу северокорейского партийного руководства подверглась жестокой репрессии: ее игроки, тренеры и обслуживающий персонал были приговорены к пожизненному заключению в концентрационных лагерях.

Сведения об этих детективных событиях, не имеющих аналогов в истории мирового спорта, получены мной в 1991г. в Москве от бывшего сотрудника КГБ СССР, работавшего в 1966г. в Англии [11].

.3 Контроль текущего функционального состояния организма спортсмена и коррекция тренировочных нагрузок

Определение текущего функционального состояния организма спортсмена до сих пор представляет собой практически не решенную проблему физиологии спорта и спортивной медицины. Сегодня насчитывается ряд методов, в которых оценка функционального состояния производится с помощью регистрации максимального потребления кислорода, концентрации в крови лактата, мочевины, гормональных и иммунологических параметров, показателей кислотно-щелочного равновесия, динамики частоты сердечных сокращений. Большинство этих методов, помимо их недостаточно высокой информативности чрезвычайно громоздки и дорогостоящи, поэтому их применение ограничено в основном рамками научных исследований. В последние годы широкую известность в связи с внедрением в спортивную и медицинскую практику так называемой прецизионной (высокоточной) пульсометрии и сверхпортативных устройств для регистрации ЧСС, получили методы анализа сердечного ритма. К их числу относится статистический метод анализа кардиоинтервалов, основывающийся на расчете так называемого индекса напряжения - интегрального критерия оценки текущего функционального состояния и ряда показателей скаттерограммы и автокорреляционной функции ЧСС, предложенный российским исследователем Р.М. Баевским, а также более точные, но и намного более трудоемкие, метод спектрального анализа сердечного ритма и метод анализа кардиоинтервалов при помощи недавно разработанной математической теории хаоса [12].

Все перечисленные методы с той или иной степенью эффективности зарекомендовали себя в индивидуальных видах спорта, при оценке функционального состояния одного - двух спортсменов, осуществляемого, как правило, в условиях относительного покоя обследуемых. В командных видах спорта, к которым относятся все спортивные игры, эти методы совершенно бесполезны. В футболе, хоккее, баскетболе, гандболе, волейболе перед медицинским персоналом команды встает особая задача - срочное установление текущего функционального состояния одновременно у не менее, чем 15-20 игроков с последующей коррекцией на основе полученных данных объемов и интенсивности тренировочных нагрузок. Сложность подобной задачи оказалась настолько велика, что ее практическое решение пришлось «не по зубам» ни одному из российских научных и медицинских коллективов, владеющих всем арсеналом названных выше методов, вследствие их непригодности к быстрой диагностике функционального состояния, производимой одномоментно у большой группы спортсменов.

Не удивительно поэтому, что даже такой эрудированный специалист, как В.Е. Прокопенко, бывший главный тренер московского «Динамо», футбольного клуба с годовым бюджетом в 30 миллионов долларов, разочарованно заявляет: «В донецком «Шахтере», где я раньше работал, научным обеспечением занималась группа из 11 человек. В московском «Динамо» возможность определения функционального состояния игроков отсутствовала, так как устанавливать и прогнозировать состояние организма человека врач команды просто не умел»

В начале 1990-х годов были разработаны, экспериментально обоснованы и применены в спортивной практике три метода срочной оценки текущего функционального состояния организма спортсменов, основанные на использовании портативных прецизионных пульсометров фирм «Респироникс» (США), «Полар Электро» (Финляндия) и «Сейко» (Япония). В их число вошли:

) метод «шкалирования» посленагрузочных уровней ЧСС с последующей балльной оценкой функционального состояния;

) метод оценки динамики рабочих величин ЧСС в координатах «ЧСС -скорость бега» с вычислением в качестве критерия функционального состояния так называемого «пульсового интеграла»;

) метод «градиент ЧСС», базирующийся на изменении прироста или, иначе «дрейфа» ЧСС при постоянной относительно невысокой скорости бега.

Для вратарей было предложено использовать метод серийной реакциометрии с регистрацией времени реакции на световые и звуковые сигналы. В нем критерием функционального состояния является дисперсия величин времени реакции в сериях из 50-100 последовательных замеров, тесно связанная как с текущим функциональным состоянием спортсмена, так и со степенью его концентрации внимания, качеством, необходимым для вратаря высокого класса. С помощью названных методов возможно очень точно и достаточно быстро определять текущее функциональное состояние одновременно у 15-20 футболистов и затем оперативно производить необходимую коррекцию тренировочных нагрузок, регулируя их количество, объем и интенсивность [13].

В настоящее время некоторые команды премьер - лиги и первой лиги России в подготовительном периоде тренируются излишне много, на пределе своих физических возможностей: 2-3 раза в день по 1,5 часа при ежедневных занятиях, не имея должного фармакологического обеспечения. Между тем оптимальный вариант распределения тренировочных нагрузок давно найден - это 1-кратные либо 2-кратные в день 5-6-разовые в неделю тренировочные занятия. Именно такого варианта придерживаются даже сильнейшие стайеры, марафонцы, лыжники, велогонщики мира, обладающие от природы феноменально высокой выносливостью. Превышение указанного оптимума нагрузок неизбежно ведет к возникновению переутомления и последующим травмам.

Показательный пример - построение тренировочного процесса в сезоне 2003 года в санкт-петербургском «Зените» чешским тренером В. Петржелой с применением неоправданно высоких нагрузок: ежедневных 4-разовых в день тренировочных занятий и объемной тренировки за 5-6 часов до официальной игры. Результат - серия разгромных поражений со счетами 1:7, 0:3, 0:2, в том числе от двух аутсайдеров премьер - лиги - «Черноморца» (Новороссийск) - 1:3 и «Уралана» (Элиста) - 1:2 и падение в первенстве на 10-е место. И только после возвращения к обычному 1-2-разовому в день тренировочному режиму и проведения необходимых фармакологических мероприятий «Зенит» занял место, подобающее его статусу. Многие специалисты связывают серебряные медали, полученные «Зенитом» в Чемпионате России 2003 года, с катастрофически неудачным выступлением двух грандов российского футбола - «Локомотива» и «Спартака», долгое время находившихся на 9-й и 13-й позициях в турнирной таблице [14,15].

На мой взгляд, такого рода перекосы в планировании и реализации тренировочных нагрузок с громадными величинами общих энергозатрат во многом связаны именно с отсутствием у медицинского персонала футбольных команд эффективных методов оценки текущего функционального состояния организма спортсменов.

«Ударные» тренировки с околопредельными энергетическими затратами.

Приведенные выше факты вовсе не означают, что наилучший вариант построения тренировочного процесса - это применение раз и навсегда установленных стандартных, одинаковых по физиологической «стоимости» нагрузок. Наоборот, по мере роста энергетического и двигательного потенциала футболиста (обусловленного приемом комплекса фармакологических средств, в сочетании с физическими упражнениями) необходимо проводить так называемые «ударные» тренировочные занятия с околопредельными затратами энергии. Примерным образцом такого занятия для футбольной команды, прошедшей курс фармакологической подготовки, может быть: двусторонняя игра на половине поля, состоящая из 4-5 периодов по 30 мин. с интервалами отдыха между периодами в 3-5 мин., проводимая через 5 мин. после 1-часового кроссового бега в переменном темпе с ускорениями по ходу бега - 10-12 х 200м за 30-32сек [15,16].

Такого рода тренировочные занятия позволяют каждому спортсмену «почувствовать» и на деле оценить свой индивидуальный возросший энергетический, двигательный и игровой потенциал, а также помогает добиться полной уверенности в своих возможностях, не достижимой никакими другими способами. Если околопредельные по энергетическим затратам нагрузки способны выдержать все футболисты, то происходит закономерное объединение команды в единый, тесно взаимосвязанный «игровой организм».

Общее количество таких занятий в сезоне для команд высших лиг не должно превышать 4-5. Проведение «ударных» тренировок вследствие их крайне высокой, близкой к физиологическому пределу требует тщательной подготовки к ним и обязательного срочного контроля функционального состояния организма спортсменов. Высококвалифицированные футболисты могут проводить 2-3 «ударных» занятия в конце подготовительного периода, в марте-апреле и дополнительно 1-2 занятия в середине соревновательного периода, во время паузы отдыха между двумя кругами Чемпионата страны [17].

1.4 Особенности подготовки футболистов

Антропометрические исследования футболистов показали, что они имеют средний рост 176см (167-186), массу 76кг (67-86), процент жировой массы 9,5(8-13) - измерения выполнены по методике Матейки (1921) [18].

Функциональные возможности футболистов оцениваются с помощью инструментальных лабораторных методов и контрольных тестов. Аэробные возможности, как правило, оцениваются по максимальному потреблению кислорода, регистрируемому в ходе выполнения ступенчатого теста на велоэргометре или тредмилле. Диапазон изменения МПК у футболистов составляет 59 - 63 мл/кг/мин. Другим тестом, получившим признание, является определение мощности педалирования на велоэргометре с темпом 60 или 75 об./мин. при пульсе 170 уд./мин. У футболистов высшей лиги М-170 составила 1500-150 кгм/мин. (1000-1980) (Кириллов, 1985) или 250-25 Вт или 42 мл/мин/кг [19, 20].

Для оценки физической подготовленности футболистов используют следующие контрольные тесты:

Прыжок вверх.

см (английские футболисты),

см (российские);

Пятерной с ноги на ногу.

у российских футболистов - 12,80м (12,20-13,80);

Бег на 30 м с высокого старта.

,1с (английские футболисты),

,248+0,3 (российские футболисты),

Тест Купера, бег в течение 12 мин.

,0-3,6 км (Арестов, Годик, 1980, Кириллов, 1985; White et al., 1987).

Широкое распространение в спортивных играх имеет тест - челночный бег [20, 21].

У футболистов нашел признание тест 7x50 м с измерением на 3-5 мин восстановления концентрации лактата в крови или рН. Футболисты высшей квалификации тратят на преодоление 7x50 м (350м) 58-64 с, т.е. энергообеспечение этого упражнения идет за счет запасов Крф, аэробных процессов в ММВ (ОМВ) и анаэробного гликолиза в БМВ (ГМВ). Поэтому по окончании упражнения образование и накопление МК будет определяться в основном массой ГМВ функционирующих мышц и степенью их задействования при выполнении теста.

Исследования показали, что скорость пробегания 7x50 м и концентрация лактата связаны линейной зависимостью, причем угол наклона этой линии у всех спортсменов примерно одинаковый, а по мере роста физической подготовленности изменяется высота этой линии, т.е. величина свободного члена уравнения Со.

С=Со+0,013х(лактат) [1]

С=Со+6,5х(7,45-рН) [2]

Таким образом, имеется возможность для определения уровня физической подготовленности футболиста при любой интенсивности пробегания челночного теста; разумеется, для достижения максимальной точности лучше провести либо одно пробегание с максимальной интенсивностью, либо два - со средней и максимальной с интервалом отдыха 20-30 мин.

На величину Со влияют сила и аэробная мощность ОМВ, т.е. мышечных волокон, в которых мощность окислительного фосфорилирования превышает скорость образования пирувата в ходе гликолиза, поэтому можно говорить о том, что в ОМВ идет аэробный гликолиз. Это означает, что Со должна быть связана с анаэробным порогом (скоростью бега на анаэробном пороге).

Увеличение силы БМВ должно приводить к увеличению как скорости бега, так и интенсификации анаэробного гликолиза в них, поэтому высота линии, или Со, не должна изменяться [21].

Следовательно, при проведении теста 7x50 м можно оценить:

) скорость бега на уровне АНП (Со), т.е. аэробную возможность мышц футболиста и силу ОМВ;

) силовые возможности мышц футболиста по приросту в скорости выше Со или dV = 0,013 х (лактат);

) отношение скоростей Со/С мак, т.е. косвенный интегральный показатель мышечной композиции по критерию мощности окислительных метаболических реакций в митохондриях.

Обследование лучших футболистов показало: в результате профессионального отбора и специфики тренировочного процесса нападающие имеют относительно более низкие значения величины Со, что в нашей интерпретации означает - эти спортсмены имеют большую долю гликолитических MB (БМВ) по сравнению с полузащитниками. Видимо, отношение Со/С мак в пределах 0,60-0,70 свидетельствует о принадлежности футболиста к игрокам с большим процентом гликолитических MB (ГМВ), если же это отношение более 0,70, то у такого спортсмена преобладают окислительные MB (OMB). Логика подсказывает, что более быстрыми должны быть нападающие и защитники (они меньше перемещаются по полю, и от них требуется демонстрация наивысших скоростей в борьбе друг с другом), полузащитники должны быть типичными бегунами на средние дистанции, т.е. "медленными" (по мышечной композиции) с высоким АНП, т.е. абсолютной величиной СО. Данные подтверждают наши представления. Например, нападающие оказались "быстрыми", полузащитники "медленными", а СО характеризует, уровень аэробных возможностей и по своим величинам близок к оценкам скорости АНП, полученным в ходе прямых измерений. По данным Gerish et al. (1987), у футболистов высшей квалификации АНП наблюдается на скоростях 3,8-4,2 м/с (на этой скорости бега КМК составляет 4 мМ/л).

Гистологические исследования, проведенные на биопатах мышц футболистов, показали следующее. В четырехглавой мышце бедра (боковая головка) содержатся 40 % ММВ и 60 % БМВ; ММВ имеет площадь поперечного сечения 5500 мкм 2, БМВ - 7000 мкм2, у футболистов менее высокой квалификации соответственно 5000 и 6500 мкм2 (Jacobs, 1982). На каждое мышечное волокно приходятся 6 капилляров. Резерв для увеличения силовых возможностей мышц у футболистов есть, поскольку у штангистов ММВ имеют 6600 мкм2, БМВ - 11000 мкм2 (Голлник, 1983), а по данным Tesch (1998) до 25000 мкм2, т.е. сила ММВ и БМВ может быть увеличена на 30-500%.

В икроножной мышце имеется 56% ММВ, поперечное сечение ММВ -5000 мкм2, БМВ - 6000 мкм2. Заметим, что у венгерских 15-16-летних футболистов национальной команды, имеющих МПК -66 мл/кг/мин., ММВ в боковой мышце бедра 48,6 % площадь ММВ - 4000, БМВ - 4300; в икроножной мышце ММВ - 55,8 %, площадь ММВ - 2848 мкм 2, БМВ - 3770 мкм2 (Apor, 1987).

Из приведенных выше данных видно, что по мере роста квалификации футболиста увеличивается площадь ММВ и БМВ; очевидно, следует вывод: увеличение силы ММВ и БМВ ведет к росту физической подготовленности футболистов. По показателям МПК нельзя увидеть сколько-нибудь существенных различий - все спортсмены имеют 56-66 мл/кг/мин. Следовательно, тест на МПК не является информативным для оценки физической подготовленности футболистов высшей квалификации.

В футболе информативными показателями скоростно-силовой подготовленности являются результаты в беге на 30 или 50м с места, прыжке в длину с места и пятерном многоскоке с ноги на ногу, выносливости - результата в беге на 2000-3000м, или 12 мин тест Купера.

Элитные игроки значительно мощнее как по телосложению, так и по способности к выполнению скоростно-силовых упражнений (прыжки, спринт и т.п.). По величине МПК достоверных различий нет, однако этот показатель не информативен при изучении относительно однородных выборок испытуемых [22].

2. Использование математических методов при исследовании динамики высоких физических нагрузок

Рассмотрена возможность применения методов математического моделирования при оценке работоспособности человека в условиях высоких нагрузок. В качестве примера использованы медицинские данные игроков премьер лиги России по футболу.

Поведение организма человека в условиях предельных физических нагрузок представляет большой интерес для различных сфер человеческой деятельности. Для того, чтобы выполнять свои обязанности, люди, работающие в таких условиях, (например, космонавты, летчики и спасатели) должны обладать хорошей физической подготовкой. Организм спортсмена адаптируется к систематическим высоким (иногда близким к предельным) физическим нагрузкам, в связи с чем, изменяется и его физиология [23].

Под воздействием высоких физических нагрузок подвергается перестройке сердечная мышца (как, впрочем, и вся сердечно-сосудистая система), что приводит к формированию так называемого «физиологического спортивного сердца». Являющийся в России основоположником термина «спортивное сердце», Г.Ф. Ланг (1936г.) так описал изменения сердечно-сосудистой системы у спортсменов: «У тренированных физкультурников, как правило, наблюдается значительное замедление пульса, кровяное давление отчетливо понижено в среднем миллиметров на 20, обнаруживается небольшое увеличение сердца». У не занимающегося спортом человека во время гипертонического криза систолическое артериальное давление редко превышает 250-280 мм рт.ст., а при рывке штанги у подготовленного спортсмена на пике нагрузки может достигать 480мм рт. ст. Одна из наиболее стабильных констант человеческого организма, рН крови, в норме равная 7.4, при максимальных и продолжительных нагрузках у профессиональных спортсменов может кратковременно опускаться до 7.0 (в справочниках по внутренним болезням говорится о том, что значения рН крови менее 7.2 несовместимы с жизнью). Таким образом, спортивная медицина имеет ярко выраженную специфику и требует особых подходов и методов исследования.

.1 Определение уровня физической работоспособности

Для определения состояния здоровья спортсмена и уровня его работоспособности применяются процедуры нагрузочного тестирования. Показатели аэробной физической работоспособности являются, одними из важнейших в игровых видах спорта. В особенности, это касается футбола - спорта номер один в мире. Во время футбольного матча, по меньшей мере, 90% энергии футболиста производится аэробным путём; за 90 минут матча игрок пробегает около 10км с интенсивностью, близкой к анаэробному порогу (80-90% от максимальной частоты сердечных сокращений). От игрока в матче требуется большая выносливость, за это время он выполняет до тысячи действий секундной длительности, что требует высоких показателей аэробного метаболизма. При нагрузочном тестировании футболистов (эргоспирометрии) обычно используются два показателя - уровень анаэробного порога и максимальное потребление кислорода [23].

Стендовому тестированию были подвергнуты футболисты - мужчины Российской премьер - лиги. Испытание проводили с использованием эргоспирометрической установки Oxycon Alpha фирмы Jaeger (Германия):

Рисунок 1

Перед началом испытаний проводилась объемная калибровка волюметра и калибровка газоанализаторов газовыми смесями со стандартными концентрациями кислорода и углекислого газа [24].

Протокол проведения испытаний определяется двумя параметрами: скоростью бега и уровнем наклона дорожки (G [%]), который связан с углом наклона дорожки соотношением:

= arctan ( G /100) [3]

Нами использовался следующий протокол проведения испытаний (Рис.1):

·              Разминка: бег со скоростью 5 км/час при уровне подъема дорожки 0.5 в течение 1.5 минут;

·              Основная нагрузка: начальная скорость бега - 7 км/час, уровень подъема дорожки 0.5; возрастание скорости бега при переходе к следующей ступени на 1.5 км/час, уровня наклона дорожки на 0.2, длительность каждой ступени 2 мин.

·             

Рис. 2 Протокол нагрузки

Всего в исследовании анализируются результаты 133 тестов футболистов, чьи антропометрические данные представлены в таблице 1.

Данные, полученные в ходе эксперимента, были преобразованы в базу данных формата (dbf), имеющую открытую конструкцию и допускающую обработку непосредственно в программах анализа данных. Для работы с полученной базой использовался специализированный пакет программ обработки, главным образом, калькулятор произвольных формул и графический иллюстратор, а также методы аппроксимации и непараметрической статистики [4,5].

Таблица 1 Антропометрические данные протестированных футболистов

Согласно [2,3] в качестве критериев достижения максимального потребления кислорода могут быть приняты:

·      Наличие «выполаживания» (выхода на плато) кривой зависимости уровня потребления кислорода от времени тестирования при нарастающей нагрузке;

·              Увеличение частоты сердечных сокращений до 95% от максимума, рассчитываемого по формуле «220 минус возраст уд/мин»;

·              Возрастание дыхательного коэффициента (отношение выделенного объема углекислого газа к объему потребленного кислорода) до 1.4;

·              Достижение концентрации лактата капиллярной крови свыше 7 ммоль/л.

Тестирование может быть прекращено при выполнении хотя бы одного из перечисленных критериев. Кровь из пальца для определения уровня лактата брали у тестируемых спортсменов на 3-ей минуте после прекращения нагрузки, четвертый критерий не мог быть применен для определения момента завершения тестирования и использовался для верификации. Второй критерий связан с опасностью достижения частоты пульса, близкой к максимальной. Поэтому он рассматривался лишь как лимитирующий фактор. В соответствии с уровень потребления кислорода от времени выходит на плато, а выделение углекислого газа продолжает расти. Их отношение, дыхательный коэффициент, также растет и может превысить значение 1.4, то есть выполнится, третий критерий. Максимальным значением дыхательного коэффициента при аэробном метаболизме считается 1, выполнение третьего критерия говорит о существенной доле анаэробного метаболизма, который приводит к закислению мышечной ткани и утомлению мышц. Иногда это происходит раньше выхода на плато уровня потребления кислорода. Напомним, что первый критерий плохо формализован [24].

Кроме того, тестирование может быть прекращено по требованию спортсмена (поскольку в этом случае продолжение тестирования просто невозможно). Особенно это касается спортсменов в игровых видах спорта. Известно, что спортсмены в игровых видах спорта не любят монотонных физических нагрузок и часто прекращают выполнение физической нагрузки, не достигнув своего максимума. В этом случае максимальное потребление кислорода не определяется корректно, т.к. перечисленные критерии не выполнены. Однако хотелось бы оценивать истинное физическое состояние спортсмена даже в таких ситуациях.

Начальное сглаживание

Потребление кислорода в ходе теста регистрируется на каждый вдох/выдох. На Рис. 2 представлена динамика потребления кислорода в расчете на килограмм массы тела (ОПК) у спортсмена с номером nc =25. По оси абсцисс отложено время [с], по оси ординат - ОПК [мл/(мин*кг] [25].

Рис. 3 Пример динамики потребления кислорода в расчете на килограмм

Видно, что запись потребления кислорода сопровождается помехами, при этом есть и «заведомо» артефакты - близкие к нулю значения в конце записи. Для их устранения нами использовалось медианное сглаживание. В этом подходе для представления значения функции в центральной точке отрезка (по абсциссе) используется медиана распределения значений ординаты на отрезке сглаживания. Медиана гораздо менее, чем среднее, чувствительна к отдельным выбросам. Процедуру сглаживания строили на числе точек, выбирая его нечетным. Параметром является число точек h в одну сторону от центральной точки отрезка. Для вычисления значений у концов кривых никаких специальных приемов не применялось, поэтому h первых и h последних измерений пропадают. На Рис. 3 представлены результаты сглаживания приведенной выше записи с различными значениями параметра h.

Рис. 4 Результаты скользящего медианного сглаживания для разных значений h

При низких значениях h наблюдается остаточный шум, а при высоких теряется много измерений в начале и конце теста. Вся дальнейшая обработка данных производилась со сглаженными записями с параметром h =5 (то есть медиана определяется по 11-ти измерениям).

Аппроксимация кривой потребления кислорода на килограмм массы тела (ОПК)

Нами были опробованы различные варианты аппроксимации кривой потребления кислорода на килограмм массы тела (ОПК):

ОПК = a *время + c (линейная) (3)

ОПК = a * ln ( время ) + b (логарифмическая) (4) (ОПК) = a * ln ( время ) + b (степенная) (5)

Здесь ln - натуральный логарифм, a и b - параметры.

На Рис. 4 представлены результаты аппроксимации методом наименьших квадратов динамики потребления кислорода на килограмм массы тела для спортсмена с n с=25. По оси абсцисс - время [с], по оси ординат - потребление кислорода на килограмм (ОПК, [мл/(мин*кг)]). Для линейной аппроксимации a = 0.043, b = -20.1, R 2 = 0.968 (квадрат коэффициента корреляции), для логарифмической - a = 17.98, b = -68.78, R 2 = 0.981 , для степенной - a = 0.392, b = 1.337, R 2 = 0.996. Близкие к 1 значения R 2 для говорят о том, что эти кривые хорошо приближают эмпирическую зависимость.

Рис. 5 Результаты аппроксимации кривой ОПК

Такие аппроксимирующие кривые были получены для всех 191 спортсмена, находящегося в исследовании. В таблице 2 представлены распределения R 2 для степенной, логарифмической и степенной аппроксимации [25].

Таблица 2 Распределения R 2 для различных аппроксимаций

В таблице 3 приведены результаты сравнения распределений R 2 для разных аппроксимаций с помощью критериев Смирнова и Вилкоксона-Манна-Уитни (p - вероятность гипотезы о неотличимости распределений) [26].

Таблица 3 Сравнение распределений R 2 для различных аппроксимаций

Более высокие значения R 2 свидетельствуют, что степенная аппроксимация существенно лучше и линейной, и логарифмической, а логарифмическая лучше линейной.

На Рис. 5 и Рис. 6 приведены диаграммы распределения коэффициентов a и b для логарифмической и степенной аппроксимаций. По оси абсцисс отложено значение a , а по оси ординат - b. Каждая точка - пара (a, b) - соответствует одному из спортсменов. Непрерывная линия соответствует линейной регрессии методом наименьших квадратов.

Рис. 6 Распределение параметров a и b для логарифмической аппроксимации

Как видим, существует достаточно жесткая связь между параметрами a и b и для логарифмической регрессии, и для степенной.

Рис. 7 Распределение параметров a и b для степенной аппроксимации

Таким образом, двухпараметрические кривые (2) и (3) можно преобразовать в однопараметрические. То есть динамика потребления кислорода на килограмм массы тела для рассмотренных спортсменов качественно происходит по одному и тому же закону и отличается только множителем « a » перед логарифмом (скоростью процесса).

Нами было произведено сравнение распределений значений параметра «a» у спортсменов различных амплуа (защитник, полузащитник, нападающий). На диаграммах Рис. 8 и Рис. 9 представлено распределение «a» у представителей разных амплуа для логарифмической и степенной регрессии (з - защитники, п/з - полузащитники, н - нападающие, в скобках указано число спортсменов, прошедших тестирование), пунктирная линия соответствует межквартильному интервалу, а звездочка - медиане.

Рис. 8 Распределение « a » для различных амплуа (логарифмическая аппроксимация)

Рис. 9 Распределение « a » для различных амплуа (степенная аппроксимация)

В таблице 4 приведены вероятности гипотезы о неотличимости рассматриваемых классов в соответствии с критериями Вилкоксона-Манна-Уитни (pw) и Смирнова (ps).

Таблица 4 Сравнение распределений «a» для разных амплуа

Известно, что наибольшую дистанцию пробегают игроки средней линии. Несколько меньшее расстояние в ходе матча преодолевают нападающие. Еще меньшую дистанцию покрывают защитники. Похожая зависимость наблюдается и для приведенных распределений параметра «a».

Индивидуальный нормативный «коридор»

На Рис. 9 представлена динамика ОПК для двух футболистов (с кодовыми номерами nc =13 и nc =25).

Рис. 10 Динамика ОПК для двух футболистов

Динамика ОПК у обоих футболистов похожа, но, как будто, происходит в разных масштабах. Попробуем привести их к одному масштабу. Принимая динамику ОПК у спортсмена с nc =13 (ОПК13) за «образцовую» сделаем попытку привести к ней динамику ОПК спортсмена с nc =25 (ОПК25). Рассматривая ОПК13 как функцию времени (между соседними измерениями будем считать ее линейной), мы можем для каждого измеренного значения ОПК25 вычислить значение ОПК13 в этот момент времени. Полученные пары значений отложим на диаграмме (Рис. 10). По оси абсцисс - значения ОПК25, а по оси ординат - значения ОПК13. Прямая линия соответствует линейной регрессии.

Рис. 11 Связь ОПК двух футболистов

Как видим, между ОПК25 и ОПК13 существует достаточно жесткая связь (R 2 =0.997), описываемая формулой:

ОПК13 = 0.686 * ОПК25 + 6.006 [6]

Таким образом, мы можем привести ОПК25 к масштабу ОПК13, соответствующую величину назовем приведенным ОПК (ОПКП) и будем

вычислять по формуле:

ОПКП25 = 0.686 * ОПК25 +6.006 [7]

На Рис. 11 приведена динамика ОПКП для рассматриваемых спортсменов (ОПКП13 совпадает с ОПК13):

Видно, что динамика ОПКП у обоих футболистов действительно очень похожа. Нам удалось этого добиться, приведя к одному масштабу исходную динамику ОПК. Аналогично мы можем привести динамику ОПК всех спортсменов к масштабу ОПК спортсмена с nc =13, выбор которого был обусловлен максимальным временем тестирования.

Параметры распределения R 2 линейных регрессий, проводимых в ходе процедуры приведения к одному масштабу, представлены в таблице 5.

Рис. 12 Динамика приведенного ОПК (ОПКП) двух футболистов

Таблица 5 Распределение R 2 линейных регрессий

На Рис. 13 представлено сравнение ширины (которая может определяться как разница между максимумом и минимумом или как межквартильный интервал) нормативного «коридора» для ОПК и ОПКП. Нормативный «коридор» для ОПКП значительно уже нормативного «коридора» для ОКП, что говорит о том, что по динамике ОПКП тестируемые спортсмены больше похожи друг на друга [27].

Преобразовывая скользящие нормативы, построенные для ОПКП, преобразованием обратным тому, которым производилось приведение к одному масштабу, для каждого из тестируемых спортсменов получаем свой индивидуальный скользящий норматив ОПК. Поведение в индивидуальном нормативном «коридоре» в каждый момент времени характеризуется квантилем qu , которому соответствует измеренное значение ОПК. Поскольку значения qu в нормативных «коридорах» для ОПК и ОПКП совпадают, для удобства мы определяли qu в координатах ОПКП. Для вычисления квантиля qu мы использовали распределение Вейбулла:

, l > 0, a > 0, [8]

параметры которого оценивались с помощью медианы med , нижнего квартиля q 1 и верхнего квартиля q 2 индивидуального нормативного «коридора»:

,

Рис. 13 Сравнение ширины нормативного «коридора» для ОПК и ОПКП

На Рис. 13 представлены эмпирическое распределение (F) значений ОПКП для всех 133 спортсменов во временном интервале с 700-710с и аппроксимирующее его распределение Вейбулла (F_weib).

Рис. 14 Аппроксимация эмпирического распределения с аппроксимирующим его распределением Вейбулла

На Рис. 15 приведена связь F и F_weib, прямая линия соответствует линейной регрессии.

Как видим, распределение Вейбулла достаточно хорошо аппроксимирует эмпирическое распределение.

Рис. 15 Связь эмпирического распределения и аппроксимирующего его распределения Вейбулла

Динамика qu для спортсмена с nc =25 представлена на Рис. 16.

На этом графике уже наблюдаются тенденции изменения qu: снижение в середине теста, затем заметный рост и снова снижение в самом конце. Значительно лучше эти медленные тенденции видны на Рис. 18 после медианного сглаживания по 41 точке (по 20 крайних точек пропадают) [28].

Рис. 16 Пример динамики qu

На Рис. 17 приведена динамика qu после медианного сглаживания по 11-ти точкам (по 5 крайних точек пропадают).

Рис. 17 Пример динамики qu (медианное сглаживание по 11-ти точкам)

Если принять за индивидуальный норматив динамику потребления кислорода, соответствующую медиане значений qu за весь тест (в рассматриваемом примере медиана qu равна 0.446, что соответствует горизонтальной прямой на Рис. 17), то значения qu , близкие к 1, могут быть интерпретированы как опережение индивидуальной нормативной динамики потребления кислорода, а близкие к 0 - как отставание от нее. Видно, что за время тестирования значения qu не остаются постоянными, а достаточно сильно меняются.

Рис. 18 Пример динамики qu (медианное сглаживание по 41 точке)

Характер этих изменений (т.е. динамика qu) может быть связан с индивидуальными особенностями организма спортсмена. Таким образом, построение простого и адекватного языка для описания динамики qu, представляет собой важную задачу, решение которой может помочь выделить те факторы, которые определяют адаптацию спортсмена к высокой физической нагрузке в ходе прохождения тестирования.

Авторы считают, что проведение дальнейших исследований позволит разработать качественно новые методики индивидуальной оценки работоспособности, как спортсменов, так и представителей других специальностей, работающих с предельными физическими нагрузками. Как видим из выше изложенного для проведения таких исследований, необходима хорошо оснащенная лаборатория с современной аппаратурой.

В своей работе, для определения уровня физической подготовленности футболистов, я использовал следующие контрольные тесты, которые можно провести без использования аппаратуры.

Прыжок вверх.

Измерения проводились с помощью ленты Абалакова, определялась высота прыжка с места толчком двух ног. Футболист становится на площадку, на которой закреплена лента, одевает на плечи устройство, к которому прикреплена измерительная лента. Фиксируется показание ленты перед прыжком и показание ленты после прыжка.

Пятерной с ноги на ногу.

Для проведения теста была сделана разметка в спортзале, от лицевой линии баскетбольной площадки начиная с 5 метров до - 12м. во время выполнения упражнения футболист должен выполнить 5 прыжков с ноги на ногу, фиксируется дальность прыжков. Тест проводится для определения уровня развития скоростно - силовых качеств футболиста.

Бег на 30 м с высокого старта.

Проводится для определения уровня развития скоростных качеств футболиста, проводится на стадионе бег выполняется по команде «На старт!», «Внимание!» и «Марш!». Результат фиксируется по электронному секундомеру с точностью до 0,1 секунды.

Тест Купера, бег в течение 12 мин.

Проводится для определения уровня развития выносливости, проводится на стадионе. Футболист должен пробежать, как можно большее расстояние за 12 минут бега уровень подготовленности определяется по таблице.

Челночный бег.

У футболистов высшей квалификации нашел признание тест 7x50 м, я использовал тест 3х30м, так как уровень подготовки наших футболистов не позволяет провести тест 7х50м. Челночный бег проводится для определения уровня развития скоростной выносливости, по своей структуре челночный бег напоминает бег футболиста в игре. Ускорение, остановка, повороты новое ускорение движения, это те движения, которые футболисту приходится применять во время игры [29].

Антропометрический показатель - объективные данные о физическом развитии, степени выраженности антропометрических признаков:

) соматометрические - длина и масса тела, окружности грудной клетки, бедра, голени, предплечья и т.д.;

) физиометрические (функциональные) - жизненная емкость легких (ЖЕЛ), мышечная сила рук, становая сила;

) соматоскопические - состояние опорно - двигательного аппарата (форм позвоночника, грудной клетки, ног, состояние осанки, развитие мускулатуры), степень жироотложения и полового созревания.

Рост (длина тела). Наибольшая длина тела наблюдается утром. Вечером, а также после интенсивных занятий физическими упражнениями рост может на 2см и более. После упражнений с отягощениями и штангой длина тела может уменьшится - на 3см и более из -за уплотнения межпозвоночных дисков.

Масса тела - объективный показатель для контроля за состоянием здоровья. Он измеряется в процессе занятий физическими упражнениями, особенно на начальных этапах, затем стабилизируется. При определении массы тела исследуемый должен стоять неподвижно на середине площадки весов. Контроль за массой тела целесообразно проводить утром, натощак. Показатель массы фиксируется с точностью до 50грамм.

Окружность грудной клетки измеряется в трех фазах: во время обычного спокойного дыхания (пауза), максимального вдоха и максимального выдоха. Исследуемый разводит руки в стороны. Сантиметровую ленту накладывают так, чтобы сзади она проходила под нижними углами лопаток, спереди у мужчин по нижнему сегменту сосков, а у женщин - над молочной железой, в месте перехода кожи с грудной клетки на железу. После наложения ленты, исследуемый опускает руки. При измерении максимального вдоха не следует напрягать мышцы и поднимать плечи, а при максимальном выдохе - сутулиться [29].

Таблица 6 12 - минутный тест К. Купера в км для юношей и девушек