Физическая работоспособность по принятой международной терминологии (Physical working capacity) – это способность человека выполнять в течение продолжительного времени интенсивную физическую работу (А.А. Аскеров). Большое распространение получило определение физической работоспособности при помощи теста PWC170. По В.Л. Карпману, З.Б. Белоцерковскому и ИА. Гудкову, этот тест основан на следующих двух факторах: 1) учащение сердечных сокращений при мышечной работе прямо пропорционально ее интенсивности (мощности); 2) степень учащения сердцебиений при всякой (непредельной) физической нагрузке обратно пропорциональна способности испытуемого к выполнению мышечной работы данной интенсивности (мощности).
Обоснование теста PWC170 связано с физиологическими закономерностями. Известно, что существует определенная зона оптимального функционирования сердечно-сосудистой и респираторной систем. При максимальном потреблении кислорода длительность сердечного цикла колеблется примерно в пределах 0,35—0,3 с, т. е. частота сердечных сокращений достигает 170—200 в 1 мин (СВ. Хрущев, К.М. Смирнов, В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков и др.). В.Л. Карнизным, З.Б. Белоцерковским и Б.Г. Люблиной была предложена формула для расчета
где N1 – мощность первой нагрузки, N2 – мощность второй нагрузки, f1 – частота пульса в конце первой нагрузки, f2 – частота пульса в конце второй нагрузки. Обе нагрузки по данному тесту выполняются на вело-эргометре и являются неспецифичными для тяжелой атлетики, поскольку характеризуют не столько скоростно-силовые качества тяжелоатлета, сколько его выносливость. Эта формула может быть использована для расчета тренировочной нагрузки с учетом функциональных возможностей организма спортсмена. Для этого можно взять усредненные данные высоты подъема штанги, указанные в табл. 9.1 и 9.2.
Таблица 9.1Высота подъема штанги спортсменов разного роста, смПриведенная формула для оценки физической работоспособности в специфичных для тяжелоатлетов упражнениях неудобна, так как темп выполнения упражнений, лимитируемый инерцией штанги, практически одинаков у всех спортсменов. Физические возможности тяжелоатлетов точнее оценивать не мощностью, а работой. Для этого умножим обе части первой формулы на время t и получим:
где А170 = PWC170 × t, A1 = N1 x t – работа при выполнении первого подхода, A2 = N2 x t – работа при выполнении второго подхода.
Вторая формула была применена для расчета физической работоспособности тяжелоатлетов и определения оптимальных величин объемов тренировочной нагрузки (ОТН). Исследования проводились следующим образом. Каждому испытуемому предлагалось выполнить экспериментальное упражнение дважды. В первом подходе спортсмен поднимал штангу весом в 70% от максимального три раза подряд, во втором – шесть раз. Интервал отдыха между подходами составлял 2,5—3 мин. Объем тренировочной нагрузки рассчитывался из произведения веса штанги и количества ее подъемов (КПШ) в одном подходе. Высота подъема штанги определялась при помощи гибкой рулетки.
Частота сердечных сокращений (ЧСС) регистрировалась при помощи биорадиотелеметрической аппаратуры «Тренер – спортсмен», разработанной в Уральском политехническом институте и позволяющей получить информацию в цифровом виде одновременно у пяти спортсменов. Непрерывная запись ЧСС проводилась до начала подъема штанги, во время работы и в восстановительном периоде.
Таблица 9.2Высота подъема штанги спортсменами разного роста и различной спортивной квалификации (по А.В. Черняку), смПриведем пример расчета показателей физической работоспособности и тренировочной нагрузки. У тяжелоатлета, рост которого 160 см, после трехкратного приседания со штангой весом 100 кг ЧСС составляла 140 уд./мин (f1), а после шестикратного– 155 уд./мин (f2). Высота подъема штанги (h) равнялась 0,55 м. Объем тренировочной нагрузки за первый подход составил:
O1 = 300 кг (100 кг × 3), А1 = 165кгм (100 кг × 3 × 0,55 м)
Во втором подходе
O2 = 600 кг (100 кг × 6), и А2 = 330 кгм (100 кг × 6 × 0,55 м)
Зная работу, выполняемую спортсменом в первом и втором подходах, а также изменение ЧСС, можно подсчитать максимальные возможности этого спортсмена:
Чтобы перевести эту величину в объем тренировочной нагрузки, преобразуем формулу с помощью следующего соотношения: А = Pxnxh, где А – работа, выполняемая атлетом за один подход, Р – вес штанги, п – число повторений за один подход, h – высота подъема штанги. Получаем:
Исключив h и полагая О170 = Р-n170 (максимальный объем тренировочной нагрузки), O1 = Р × n1 (объем тренировочной нагрузки при выполнении первого подхода), O2 = Р × n2 (объем тренировочной нагрузки при выполнении второго подхода), получаем:
Подставляя числовые значения, определенные выше, находим:
Для вычисления максимального количества повторений за один подход исключим из формулы вес штанги Р:
Подставляя числовые значения, указанные выше, получаем:
Физическая работоспособность тяжелоатлетов (А170) при выполнении рывка с возрастом увеличивается относительно равномерно. Так, в период с 13 до 14 лет этот показатель увеличился на 21%, с 14 до 15 – на 17,2%, с 17 до 18 – на 27% и с 20 до 21 года – на 21%. В то же время в приседании со штангой на плечах ежегодный прирост показателя А170 в возрастном периоде с 13 до 16 лет был выше, чем с 16 до 21 года, и составлял соответственно 25 и 5% (табл. 9.3 и 9.4).
В первые четыре года спортивной подготовки прирост физической работоспособности у молодых тяжелоатлетов при выполнении рывка составил 195 кгм, а в приседании со штангой на плечах – 344 кгм; в последующие четыре года – соответственно 267 и 155 кгм. Следовательно, с 13 до 17 лет, в течение которых происходит становление спортсмена высокого класса, в большей мере увеличивается физическая работоспособность в специально-вспомогательном упражнении. С 17 до 21 года у более зрелых спортсменов дальнейшее более выраженное возрастание физической работоспособности наблюдается в классических упражнениях.
Предварительные исследования изменения ЧСС при подъеме штанги показали, что выполнение тяжелоатлетических упражнений с весом до 70% от максимального не приводит к достоверному возрастанию частоты пульса при увеличении количества подъемов штанги с трех до шести в одном подходе.
Достоверная реакция сердечно-сосудистой системы на увеличение КПШ наблюдается, начиная с веса штанги в 70% от максимального и выше. Так, при выполнении рывка штанги весом в 70% увеличение КПШ вдвое (с 3 до 6) привело к достоверному приросту ЧСС у спортсменов 13 лет на 30, 14 лет – на 28, 15 лет – на 25 и 16 лет – на 22 уд./мин (табл. 9.3).
В приседании со штангой на плечах у 13-летних тяжелоатлетов ЧСС после трехкратного подъема штанги весом в 70% от максимального составила 128+2,4, а после шестикратного – 156+4 уд./мин (t=5,6), у 14-летних – соответственно 124+4 и 152+4,8 уд./мин (t = 4,5) и у 15-летних – 120+3,4 и 145+4 уд./мин (t =4,2).
Максимальная величина ЧСС наблюдалась после окончания упражнений на пятой – десятой секундах восстановительного периода и была наибольшей у 13-летних тяжелоатлетов при трех подъемах в рывке 135+3,2 уд./мин и приседании 128+2,4 уд./мин; при шести подъемах соответственно 165+ ±3,8 и 156+4 уд./мин.
Наименьший показатель ЧСС отмечался в рывке в первом случае у 17-летних 122+6,8 уд./мин; а во втором – у спортсменов 21 года 145+2,4 уд./мин; в приседании со штангой на плечах соответственно 116+5 и 138+3,4 уд./мин. Результаты исследований физической работоспособности тяжелоатлетов различного возраста в специальной подготовке позволили определить ОТН в экспериментальных упражнениях, выраженные в килограммах и КПШ. Наиболее существенное увеличение ОТН наблюдалось в рывке и приседании со штангой на плечах с 13 до 14 лет (соответственно на 15,3 и 12%) и с 14 до 15 лет (на 23 и 16%). В остальные возрастные периоды ежегодное увеличение ОТН колебалось в первом упражнении с 2,8 до 7,3%, а во втором – с 1,6 до 4,5%. Если в период с 13 до 16 лет прирост ОТН составил при выполнении рывка 52,4%, а в приседании со штангой на плечах – 35,2%, то с 16 лет до 21 года – соответственно 16,8 и 18,6%.
По формуле А170 были рассчитаны оптимальные величины ОТН в КПШ в одном подходе (табл. 9.3 и 9.4).
Итак, использование известной формулы PWC170, переработанной для характеристики физической работоспособности тяжелоатлетов в специальной подготовке (А170), как показали результаты эксперимента, объективно отражает состояние физических и функциональных возможностей молодых атлетов различного возраста. На наш взгляд, она может быть рекомендована для практической работы в видах спорта скоростно-силового характера. В ходе исследований была выявлена зависимость между изменением тренировочной нагрузки и частотой пульса лишь в упражнениях с весом штанги не менее 70% от максимального.
