Модель рациональной классификации физических нагрузок
О.В.Тиунова, В.Д.Сонькин.
(Тиунова О.В., Сонькин В.Д. Модель рациональной классификации физических нагрузок. Сборник научных трудов "Моделирование и комплексное тестирование в оздоровительной физической культуре", ВНИИФК, -М., 1991, с. 45-57)
Физическая нагрузка (ФН) - понятие комплексное, многомерное. Классифицировать ее значит представить в виде упорядоченной совокупности общих, наиболее существенных и, главное, количественно измеряемых признаков. Рациональная классификация ФН позволит подробно описать и широко использовать передовой тренерский опыт, корректно строить методики занятий, даст возможность систематизировать все разнообразие физических упражнений, исключит многочисленные терминологические разночтения, а вместе с ними и часть споров об эффективности и механизмах действия ФН.
В практике физкультурно-оздоровительной работы ФН группируются по самым разным признакам: по принадлежности к широко распространенным видам спорта (бег, футбол и т.п.); по воздействию на те или иные двигательные качества (выносливость, сила и др.); по объему и интенсивности; по некоторым биомеханическим признакам (циклические, ациклические упражнения) ; по степени вовлечения в физическую работу мышечной массы (локальная, региональная, глобальная); по отношению к основной специализации (общеподготовительные, специальнопод-готовительные упражнения). Эти частные классификации дополняют друг друга, но функционально они практически не связаны и не облегчают составление рациональной методики физической подготовки человека.
Попытка классифицировать ФНкомплексно (в четырех плоскостях) была предпринята М.А.Годиком (2). К числу наиболее существенных признаков классификации он отнес специализированность, направленность, координационную сложность и величину ФН. Однако, на наш взгляд, эти дискрипторы (классификаторы) неоднозначны и не все из них поддаются количественному выражению,
На основании анализа существующих подходов к систематизации ФНмы разработали новый вариант их рациональной классификации. В его основу положены существенные для составления программ занятий признаки, обеспечивающие корректную дозировку и последующий анализ выполняемой физической работы.
Принято считать, что любой вид ФН достаточно полно характеризуется следующими пятью компонентами (I, 2, 3): интенсивностью, продолжительностью упражнения и интервала отдыха, его характером и общим числом повторений. В зависимости от их сочетаний будут различными не только величина, но и характер ответных реакций организма. Эти компоненты, на наш взгляд, могут быть несколько дополнены и положены в основу рациональной классификации ФН.
Классификаторы ФН (перечень дискрипторов):
степень охвата мышечных групп (локальная, региональная, глобальная);
интенсивность (зоны относительной мощности, % МПК и т.п.);
объем (предельный, непредельный);
характер нагрузки (стандартная, переменная с варьирующейся, возрастающей или убывающей интенсивностью);
режим, т.е. наличие отдыха (непрерывная, интервальная).
Интервальная работа, в свою очередь, характеризуется дополнительно:
формой отдыха (активный, пассивный);
характером интервалов отдыха (стандартный, переменный -увеличивающийся и сокращающийся);
длительностью отдыха (экстремальный, жесткий, ординарный).
Схемы I и 2 иллюстрируют предлагаемую классификацию, рис. 1, 2, являясь многомерными, дают возможность рассмотреть все сочетания объективных признаков ФНдля более детального юс изучения и рационального использования. Три признака ФН - интенсивность, объем и характер относятся к любому виду физической работы, независимо от объема задействованных мышечных групп. То же самое касается и другого сочетания признаков объем, характер, режим, но они характеризуют и работу каждой зоны относительной мощности.
Предлагаемый нами алгоритм классификации ФНодновременно позволяет дать развернутую и, главное, однозначную кон- . кретную характеристику любому методу воспитания физических качеств. Он включает пять, а в случае интервальной работы восемь конкретных признаков, каждый из которых может быть выражен количественно. По аналогии с рациональной номенклатурой органических соединений,, принятой в химии, мы предлагаем описывать конкретные методы и ФНкак аддитивный набор классификаторов (дискрипторов), например, следующим образом: работа глобального характера (бег 1000 м), субмаксимальной и большой;: интенсивности (70 и 50 % МПК), непредельная по объему, переменного характера с варьирующейся интенсивностью (50 м - со скоростью "А", 50 м - со скоростью "Б"), выполняемая в интервальном режиме: через каждые 200 м - активный по форме и стандартный по характеру отдых до полного восстановления.
Итак, обозначенные на схеме 1 признаки ФНхарактеризуют одновременно и методы воспитания физических качеств. Справедливости ради стоит отметить, что некоторые их сочетания в этом отношении бессмысленны и в практике физкультурно-оздоровительной работы встречаются редко. Например, непредельная по объему переменная с убывающей интенсивностью работа, выполняемая в интервальном режиме с увеличивающимися интервалами отдыха. Трудно представить себе использование подобной нагрузки для развития того или иного двигательного качества.
Традиционно в теории и методике физического воспитания принято выделять три типа методов: методы строго регламентированного упражнения, игровой и соревновательный (5, 6, 7, 9). Методы строго регламентированного упражнения, в свою очередь, подразделяются на пять групп в зависимости от характера и режима ФН: стандартно-непрерывные, стандартно-интервальные, переменно-непрерывные, переменно-интервальные и комбинированные. Предлагаемый нами алгоритм классификации ФНи описания методов упражнений позволяет критически пересмотреть содержание такой классификации.
Во-первых, игровой и соревновательный методы полностью описываются с помощью предлагаемых нами характеристик и вряд ли имеют собственный строгий терминологический смысл. Например, большая часть подвижных и спортивных игр войдет в группу переменных непрерывных методов упражнения. Также нецелесообразно, на наш взгляд, выделять группу "комбинированных методов упражнения". Отнесенный к ней метод "повторного упражнения с убывающими интервалами отдыха" целесообразнее включать в группу стандартно-интервальных методов; "стандартно-вариативный" ("повторно-переменный", "стандартно-переменный") метод явно входит в группу переменных непрерывных упражнений; метод "повторно-прогрессирующего упражнения", когда за счет снижения объема выполняемой работы от подхода к подходу увеличивается интенсивность нагрузки, мы включаем в группу переменных (с возрастающей интенсивностью) интервальных методов. В группу переменных интервальных методов включают метод "редуцирующего" упражнения, обозначающий стандартную интервальную работу постоянной интенсивности, но с уменьшающимся объемом в каждом подходе. Мы полагаем, что он входит скорее в группу стандартной интервальной работы достаточно большой интенсивности, когда уменьшение ее объема является единственным способом сохранения высокой интенсивности ФН.
Во-вторых, названия конкретных методов часто дублируют друг друга, становясь почти литературными синонимами и теряя, таким образом, характер терминов. Например, методы "длительного равномерного упражнения", "равномерной" или "темповой" тренировки, метод "стандартно-поточного упражнения" означают одно и то же: стандартную непрерывную работу. Метод "прогрессирующего" и "повторно-прогрессирующего" упражнения, "интервального упражнения с прогрессирующей нагрузкой" подразумевают увеличение нагрузки от повторения к повторению и иного содержания не несут. Напомним, что говорят все эти определенна только о характере и режиме нагрузки, а для воспитания физических качеств этой информации недостаточно. Понятие "повторно интервальное упражнение" вообще лишено практического смысла, тале как неясно даже, каков характер выполняемой работы. На наш взгляд, уточнения требуют и некоторые другие общепринятые понятия. Например, известный термин "метод сопряженного воздействия" на самом деле означает не метод, а предполагаемый конечный эффект применения комплекса ФН. Понятие "метод избирательного воздействия также не означает конкретный метод, а только указывает на использование специальных упражнении. Лишь физическая тренировка в целом, в зависимости от подбора упражнений, может иметь или интегральный, или избирательный характер.
В методической литературе, как правило, отсутствуют подробные описания методов развития физических качеств, а обилие терминологических вариаций и расплывчатость некоторых формулировок отнюдь не облегчают и без того сложный процесс программирования физической тренировки.
Точное описание ФН, алгоритм того или иного метода развитая двигательных качеств не может являться самоцелью. Классификация ФН имеет смысл в том случае, если позволяет их упорядочить и в дальнейшем избирательно воздействовать на развитие силы, быстроты, выносливости и других качеств. Однако если это влияние не может быть выражено количественно, признак "налравленность на развитие двигательного качества" включать в число классификаторов рано. Но может быть того объема информации, который содержится в нашей классификации, достаточно для определения этой "качественной" направленности нагрузок? Этот вопрос требует специального рассмотрения.
Прежде всего следует разделить все двигательные качества на две группы, различающиеся по физиологическому базису. Сила, быстрота и выносливость во всех своих проявлениях так или иначе зависят от энергетических возможностей скелетных мышц, поэтому эта группа качеств может быть названа "энергозависимыми". Не случайно они обычно рассматриваются совместно, что является отражением объективной общности их биологической природы.
Гибкость как качество определяется механическими свойствами мышц, скелета к как таковое может быть измерено. Соответственно и ФН, направленные на развитие гибкости, должны в качестве признаков классификации содержать указание на степень растяжения мышц того или иного звена тела. В качестве дискриптора здесь может выступать амлплитуда движений.
Качество "равновесие" зависит от свойств вестибулярного аппарата, проприорецепции и тонкой координации мышц. В конечном счете, эти способности зависят от нервных процессов. В качестве дискриптора при описаний, направленных на развитие качества равновесия, может выступать угловое ускорение.
Качество ловкости зависит от координации сократительной активности мышц-синергистов под контролем зрительного, тактильного и проприоцептивного анализаторов. Немалую роль здесь играют быстрота реакции, скорость и качество межцентральных связей в ЦНС и другие параметры нервных процессов. Выделение даскриптора для описания ФН, направленных на развитие ловкости, затруднено, так как техника движений и степень их координационной сложности с трудом поддаются количественному учету.
Возможно, в данном случае применима балльная оценка, однако такой подход требует дальнейшего уточнения. Таким образом, основная классификация ФН (см. схему 1) Монет быть дополнена еще тремя дискрипторами: амплитуда движений, угловое ускорение, координационная сложность.
В практической работе по развитию энергозависимых качеств методисты исходят из традиционных принципов подбора упражнений: длительные циклические нагрузки развивают выносливость, упражнения с отягощениями положительно влияют на силу мышц, беговые ускорения способствуют увеличению быстроты и т.п. Очевидно, что нагрузки, соответствующие зоне максимальной относительной мощности, не имеют отношения к развитию общей выносливости, а в зоне умеренной относительной мощности невозможно воздействовать на скоростные качества. Все это свидетельствует в пользу предположения о том, что воздействие ФН связано в первую очередь с интенсивностью. Этот принцип был положен в основу классификации упражнений для развития силы, быстроты и выносливости, предложенной Л.И. Ватутиной (8). Однако ею не было принято во вникание, что выполнение силовых и скоростных нагрузок требует принципиально различной организации физиологических процессов в скелетных мышцах.
Как известно, интенсивность ФН может определяться двумя факторами: величиной единичного усилия и частотой повторений движения. В первом случае физиологический механизм связан с "концентрацией усилия" (4), т.е. способностью одновременно рекрутировать максимальное количество двигательных едишщ, обеспечив их синхронное сокращение. Сила в этом случае будет пропорциональна суммарной площади поперечного сечения всех сократившихся мышечных волокон, и именно она будет являться интенсивным фактором (показателем интенсивности нагрузки). Во втором случае, когда интенсивность определяется не единичным усилием, а частотой его повторений, физиологический механизм связан с уменьшением периода рефракторности мышц, то есть со скоростью ресинтеза макроэргов и восстановления мембранного потенциала, а значит - непосредственно зависит от организации метаболизма внутри мышечных волокон. Кроме того, частота сокращений мышц может быть связана с возможностью переключения с одних двигательных едишщ на другие, то есть с такой организаией мышечного сокращения, когда (при умеренном усилии) только часть двигательных единиц рекрутируется в каждом цикле, а их набор от цикла к циклу постоянно обновляется, обеспечивая тем самым отдых и восстановление энергетического потенциала отработавших мышечных волокон.
Из этого краткого экскурса в физиологию мышечного сокращения ясно, что механизмы, лежащие в основе проявления силы и быстроты, совершенно различны. Столь же различны и те ФН, которые могут способствовать развитию этих двигательных качеств. Схематично это изображено на рис. 3. По оси ординат на этой схеме помещена интенсивность (мощность) нагрузки, выраженная в четырех традиционных зонах относительной мощности. На оси абсцисс слева - величина единичного усилия, справа - время одиночного сокращения (величина, обратно пропорциональная частоте движений). Чем больше единичное усилие, тем, при прочих равных, выше интенсивность нагрузки; напротив, чем больше время одиночного движения - тем интенсивность нагрузки ниже. Образующаяся "пирамида" состоит из четырех слоев, каждый из которых соответствует одной из зон мощности. Нижний слой представляет группу ФН, направленных на развитие общей выносливости - независимо от того, регулируется нагрузка изменением одиночного усилия или же частотой движений при неизменной их амплитуде. Второй слой включает ФН, направленные на развитие "скоростной" и "силовой" выносливости. Третий слой - это те ФН, которые специфически предназначены для развития собственно силы и быстроты. И, наконец, нагрузки, входящие в 4-й слой, вновь не могут быть отдифференцированы по своему воздействию, а те свойства, которые они развивают, принято называть "скоростно-силовыми качествами". Фундаментальные причины такой взаимосвязанности ФН, натрав-ленных на развитие двигательных качеств, лежит., как уже подчеркивалось, в физиологии мышечного сокращения и выражается, в частности, уравнением А.Хилла (10),связывающим скорость одиночного сокращения с величиной единичного усилия.
Разработанный нами алгоритм классификации ФН позволяет систематизировать огромное разнообразие методов физического воспитания и собственно физических нагрузок и монет служить основой рационального построения тренировочного процесса. А поскольку зсе дискрипторы по определению являются измеряемыми величинами, их использование приблизит возможность компьютерного моделирования тренировочного процесса.
Литература
- Волков Н.И., Зациорский В.М. Некоторые вопросы теории тренировочных нагрузок // Теория и практика физической культуры. - 1964. - № 6.
- Родв М.А. Контроль тренировочных и соревновательных нагрузок. - М.: Физкультура и спорт, IS80. - 136 с.
- Зациорский В.М. Физические качества спортсмена. Физкультура и спорт, 1966. - С. 124.
-
Косилов С.А. Физиологические основы режима труда и отдыха. - В кн.: Психофизиологические и эстетические основы НОТ. - М.: 1971.
- Матвеев Л.П. Основы спортивной тренировки: Учебн. по- ' собие для институтов' физической культуры. - М.: Физкультура и спорт, 1977. - С. 37-40.
- Основы теории и методики физической культуры: Учеб. для техн.физ.культ. / Под ред. А.А.Гужаловского. - М.: Физкультура и спорт, 1986. - С. 37-43.
- Платонов В.Н. Подготовка квалифицированных спортсменов. - М.: Физкультура и спорт, 1986. - С. 51-52.
- Ратушная Л.И. Комплексное развитие основных двигательных качеств юношей 16-17 лет на уроках физической культуры в общеобразовательной школе: Дисс. на соиск.уч.степ.канд.пед. наук. - М., 1985.
- Теория и методика физического воспитания. Учебник для институтов физ.культуры / Под ред. Л.П.Матвеева и А.Д.Новикова. - М.: Физкультура и спорт, 1976. - Т. I. - С. 92-108.
- Hill A.L. Muscular movements in man: the factors governing speed and recovery from fatigue. New York: Kc Graw Hill, 1927, pp. 27-66.