2020-01-14
704
Лыжный спорт относятся к тем видам спорта, которые сопровождаются высокими суммарными энерготратами. Для восстановления энергетических ресурсов, которые постоянно расходуются в результате деятельности скелетных мышц, организму лыжника необходим кислород. Во время передвижения по равнине со скоростью 4,3-5,3 м/с потребление кислорода у женщин составляет 3,3-3,8 л/мин, у мужчин - 3,8-4,7, на подъемах - до 6 л/мин. Причем потребление кислорода увеличивается пропорционально напряженности деятельности. По этой причине внешнее дыхание лыжника имеет большое значение для достижения высоких спортивных результатов.
При передвижении со слабой интенсивностью (ЧСС до 130 уд/мин) допустимо редкое глубокое дыхание через нос и рот с частотой 25-40 дыханий в минуту. Во время гонки и напряженной тренировки для обеспечения большой легочной вентиляции (150 л/мин и больше) дыхание учащается (50-80 дыхания в минуту) и выполняется через рот. Наиболее рациональным является смешанное, диафрагмальное и брюшное дыхание [31, с. 113].
Объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха, называется жизненной емкостью легких. У лыжников ЖЕЛ находится в пределах 5000-7200 мл. Глубина вдоха и выдоха (дыхательный объем) у человека равняется 500 мл воздуха, у лыжников - 700-800 мл; частота дыхания в покое равна 16-18 дыхательным циклам в минуту, у лыжников она понижена и равна 12-14 дых/мин. Легочная вентиляция (или минутный объем дыхания) в покое у лыжников равна 6-8 л/мин. При передвижении на лыжах она возрастает до 80-150 л/мин, а на подъемах - до 220 л/мин; глубина дыхания увеличивается до 2-3 литров в 1 мин, частота - до 75-80 дых/мин, на подъемах - до 92 дых/мин.
Одним из показателей функционального состояния дыхательной и сердечнососудистой систем является максимальное потребление кислорода. Оно зависит от многих факторов и рассматривается как количество потребляемого кислорода на килограмм веса лыжника в минуту. У мастеров спорта МПК в среднем равно 81,5 мл на 1 кг веса в 1 мин, у перворазрядников - 74,1 мл, у лыжников II разряда - 64,1 мл. Под влиянием регулярной тренировки показатели МПК возрастают.
Принято считать, что дыхательный акт тесно сочетается с двигательным циклом, составляя так называемый двигательно-дыхательный стереотип. Эти сочетания могут быть синхронными и асинхронными. При синхронном виде взаимосвязи одному двигательному циклу соответствует один дыхательный цикл - как в попеременных, так и в одновременных ходах (соотношение 1:1). Такой вид взаимосвязи отмечен нами в 79,4% от числа наблюдений (553 записи) у лыжников I разряда и в 27,5% у новичков. К этому же виду мы относим варианты кратной взаимосвязи, когда на один двигательный цикл приходятся два дыхательных (соотношение 1:2) или на два двигательных один дыхательный (соотношение 2:1) и другие варианты.
Асинхронный вид взаимосвязи, наблюдаемый в 72,5% от числа наблюдений у новичков и 20,6% у перворазрядников, имеет два варианта: а) число дыханий больше числа движений - 61% от числа наблюдений; б) число дыханий меньше числа движений - 29%.
Некоторые авторы утверждают, что при синхронном сочетании можно пройти соревновательную дистанцию быстрее, чем при асинхронном (А.Д. Кораблева, 1950; Г.Б. Чукардин, 1954; Б.В.Соловьев, 1958; А.Я. Эголинский, 1965; В.С. Кузин, 1971, и др.). Поэтому в тренировочном процессе при выполнении имитаций, во время передвижения на лыжероллерах и лыжах следует специально поддерживать синхронные и кратные соотношения, произвольно контролируя оптимальные соподчинения числа дыхания числу движений. Такие рекомендации весьма разумны, ибо основываются на хорошо известных фактах: деятельность двигательного аппарата и аппарата внешнего дыхания тесно взаимосвязана.
В 1955г. Е.В. Кудрявцев проделал следующие опыты. Он предлагал спортсменам во время работы на велоэргометре сознательно учащать или удержать дыхание, но педали все время вращать в равномерном темпе. Испытуемые не смогли выполнить это, казалось бы, очень простое задание. Обычно при учащении дыхания непроизвольно увеличивался темп вращения педалей и, наоборот, при снижении частоты дыхания темп вращения педалей уменьшался.
Определяя эффективность различных вариантов дыхания, исследователи предлагали лыжникам дышать в одних случаях чаще, а в других реже, но глубже, сохраняя при этом одинаковую скорость передвижения и темп. Обнаружилось, что в заданиях с частым дыханием спортсмены непроизвольно увеличивали темп движений и скорость передвижения, при редком и глубоком дыхании, темп движений и скорость передвижения снижались.
Таким образом, при изучении и совершенствовании техники передвижения на лыжах имеется хорошая возможность использовать готовый рефлекторный механизм подчинения дыхания темпу движений.
Во время передвижения на лыжах частота дыхания спортсмена близка к оптимальному темпу передвижения, поэтому формирование синхронных соотношений частоты движений и дыхания не вызывает больших трудностей [13, с. 251].
Однако как ни убедительны, казались бы представленные данные, сильнейшие лыжники около половины всей дистанции используют асинхронное сочетание. Так почему же спортсмены игнорируют результаты весьма представительных исследований? Или, может быть, виноваты тренеры, которые обычно не обращают внимания на характер дыхания своих подопечных и не формируют вовремя у лыжников двигательно-дыхательный стереотип?
Попробуем хотя бы отчасти ответить на поставленный вопрос.
В течение нескольких лет ученые изучали характер дыхания и его взаимосвязь с темпом передвижения у лыжников старших разрядов, мастеров спорта во время учебно-тренировочных занятий и соревнований. Использовали телеметрическую систему "Эхо", позволявшую графически регистрировать темп движений руки, ноги, частоту дыхания и ЧСС на протяжении всей дистанции. Результаты наших наблюдений следующие.
В периоде врабатывания (1-5 мин от момента старта) темп движений в попеременном двухшажном и одновременном одношажном ходе составлял соответственно 50-54 и 32-36 циклов, а дыханий 44-50 и 32-48 в 1 мин. Как правило, темп движений к концу 5-й минуты достигал 50-60 циклов в минуту, темп дыхания отставал и достигал 50-60 циклов к 12-13-й минуте. У некоторых спортсменов движения и дыхание к концу 5-й минуты синхронизировались, однако чаще всего синхронные и кратные соотношения устанавливались лишь к 17-21-й минуте.
Во время передвижения по равнине после периода врабатывания темп движений у лыжников I разряда составлял 50-60 циклов, дыхания - 45-70 циклов в 1 мин. Скорость передвижения при синхронной и кратной взаимосвязи была выше (максимально до 0,2 м/с), чем при асинхронной.
Особый интерес представляют соотношения деятельности двигательного и дыхательного аппаратов во время передвижения на спусках и подъемах. Здесь наблюдались все перечисленные выше варианты взаимосвязей движений и дыхания. Так, синхронные и кратные соотношения наблюдались во время прохождения коротких подъемов и спусков небольшой крутизны. Однако чаще всего наблюдались четко выраженные гетерохромные изменения вегетативных и двигательной функций, наиболее характерные примеры, которых представлены на рис. 1 и 2. В ряде случаев у опытных лыжников синхронизация движений и дыханий сохранялась, примерно до половины подъема и только в заключительной части наступало рассогласование. Однако часто нарушение синхронных связей наступало через 10-15с от начала подъема.
После подъема с переходом на передвижение по равнине: а) ЧСС на протяжении примерно 5-30с удерживалась на достигнутом уровне, а затем постепенно уменьшалась; б) частота дыхания в течение 10-30 с увеличивалась в среднем до 82 дыхательных циклов в 1 мин, а затем постепенно снижалась; в) темп движений тотчас же уменьшался; г) скорость передвижения увеличивалась до 5 м/с.
На равнине перед спуском показатели ЧСС, частоты дыхания, темпа движений и скорости передвижения были также однонаправленными. При передвижении на спуске все изменялось.
На финише в состоянии выраженного утомления (последние 4-5 км) наблюдались разные соотношения темпа движений и частоты дыхания, но, как правило, число дыханий превышало число движений [14, с. 157].
Современные лыжные трассы прокладываются по сильнопересеченной местности, где участки подъемов, спусков, равнины составляют примерно по 33% от длины дистанции. Если учесть, что синхронизация темпа движений и частоты дыхания наступает к 17-20-й минуте от начала старта и что синхронизация сохраняется лишь в начале подъема (до середины), во второй половине спуска, частично на равнинных участках дистанции, то можно заключить: при непроизвольном дыхании синхронизация наблюдается на протяжении времени, составляющем 30-50% от общего времени гонки.
Можно ли сохранить синхронные соотношения на всей дистанции? На этот вопрос можно ответить утвердительно. Но будет ли это эффективно? Как уже говорилось, во время преодоления подъемов резко возрастает интенсивность работы, и поэтому организму требуется повышенное количество кислорода. В связи с этим увеличивается вентиляция легких. Это увеличение происходит главным образом за счет возрастания частоты дыхания, а она увеличивается, как показано выше, в большей степени, чем частота шагов, поэтому синхронизация нарушается. Если лыжник, используя произвольные коррекции внешнего дыхания, на подъеме сохранит равную с частотой шагов частоту дыхания, то глубина дыхания значительно увеличится.
На длинных подъемах малой и средней крутизны темп движений у лыжников I разряда равен 120-130 шаг/мин, потребление кислорода достигает около предельных величин - 5,3-6 л/мин; для этого необходим объем легочной вентиляции 150-200 л/мин. Если сохранить синхронное с темпом движений дыхание, то его глубина увеличится до 3,5-4 л. Однако, как это ни парадоксально, такая большая глубина невыгодна для лыжника.
Дело в том, что при глубине дыхания 2-3 л/мин (35-40% жизненной емкости легких) акт дыхания осуществляется за счет работы собственно-дыхательных мышц. Если же глубина дыхания достигает больших величин - 3,5-4 л/мин (65-80% ЖЕЛ), то к работе собственно-дыхательных мышц подключаются дополнительные дыхательные мышцы (спины, груди, шеи, брюшного пресса). А это невыгодно по следующим причинам: а) участие в акте дыхания дополнительных дыхательных мышц значительно увеличивает энергостоимость общей работы лыжника и снижает экономичность передвижения; б) уже через 1,5-2 мин усиленной вентиляции при большой глубине дыхания в дополнительных дыхательных мышцах развивается выраженное локальное утомление; в) в деятельности мышц рук, спины, шеи, груди и брюшного пресса могут наступить феномены дискоординации.
При глубоком дыхании на эти мышцы ложится двойная работа: во-первых, участие в движениях, характерных для передвижения на лыжах; во-вторых, участие в дыхательных движениях грудной клетки. Подобную дискоординацию мы наблюдали во время проведения исследований.
Указанные факты имеют большое значение именно для лыжников, ибо эффект передвижения у них зависит от работы как ног, так и рук. Другое дело у бегунов, велосипедистов, конькобежцев, где движения рук не имеют такого значения, как у лыжников.
Можно полагать, что по этим причинам на подъемах организм лыжника "избегает" глубокого дыхания, а "выбирает" более выгодное решение - увеличение вентиляции за счет повышения частоты дыхания, даже ценой утраты синхронизации [29, с. 43].
Возникает вопрос: нужны ли лыжникам произвольные коррекции внешнего дыхания, не лучше ли положиться на автоматическую регуляцию дыхания? В первую очередь следует помнить, что непроизвольный режим дыхания высокоэффективен. Механизм регуляции дыхания совершенствовался природой веками, и приходится удивляться, насколько рационально организовано управление дыханием у человека. Не следует придавать значения некоторым безответственным заявлениям типа "мы не умеем дышать!". Сказанное, однако, не умаляет эффективности произвольного дыхания: природа не случайно наделила человека возможностью произвольно изменять частоту, глубину и ритм дыхания. Произвольные коррекции дыхания лыжникам нужны. Однако эту замечательную возможность спортсмену нужно использовать там, где это необходимо.
Выше говорилось об эффективности синхронных соотношений. По данным исследований энергетической стоимости передвижения, биомеханических параметров техники движений, скорости передвижения, синхронный вид оказался наиболее эффективным по сравнению с другими видами взаимосвязи. Но многие исследователи против синхронизации на протяжении всей дистанции.
Периоды использования произвольных коррекций дыхания и темпа движений иллюстрирует таблица 3, где обозначено I - профиль трассы, II - характер функционирования организма лыжника, III - соотношение темпа движений и частоты дыхания у лыжников при непроизвольном дыхании, IV - характер соотношений у лыжников, специально тренировавших синхронную взаимосвязь.
Сопоставляя компоненты схемы III и IV, можно судить о сущности предлагаемых произвольных коррекций.
1. Использовать кратные и синхронные соотношения темпа движений и частоты дыхания во время передвижения на лыжах по равнинным участкам дистанции.
2. Использовать произвольные коррекции во второй половине врабатывания через 3-5 мин после старта.
3. Использовать произвольные коррекции во время прохождения первой половины подъема и второй половины спуска, так как в эти периоды нет необходимости в значительном увеличении легочной вентиляции.
4. За 500-800 м до финиша целесообразно увеличивать частоту дыхания на 15-19%, так как, несмотря на повышение энерготрат, значительно увеличивается скорость передвижения (в наших исследованиях время прохождения последнего 500-метрового отрезка уменьшалось на 0,2-11 с).
Таблица 1.
Вывод. При занятии лыжным спортом в дыхательной и сердечнососудистой системах происходят значительные качественные изменения: увеличивается жизненная емкость легких; при частом дыхании спортсмены непроизвольно увеличивали темп движений и скорость передвижения, при редком и глубоком дыхании, темп движений и скорость передвижения снижались; синхронный вид сочетания дыхательного акта с двигательным циклом наиболее эффективен по сравнению с другими видами взаимосвязи.
