Адрес e-mail:

Отчет по теме № 732а «Разработка информационных технологий описания биологических процессов у спортсменов»

Отчет по теме № 732а «Разработка информационных технологий описания биологических процессов у спортсменов»

Отчет о НИР научно-исследовательской лаборатории инновационных технологий физической культуры и спорта МФТИ изложен на 44 страницах. Использовано 104 литературных источника.

Ключевые слова: теория физической подготовки, спортивная адаптология, информационные технологии, функциональная диагностика.

Исследование выполнялось по теме 732а в трех направлениях:

Теоретическая значимость и новизна исследований определяется развитием в области теории и методики физического воспитания нового научного направления, научной дисциплины — спортивно-педагогической адаптологии, которая, в отличие от общепринятых методологических подходов, развивается путем моделирования организма человека и поиска с помощью этих моделей принципиально новых педагогических технологий совершенствования технической и физической подготовленности спортсменов.

Для развития данного направления важно исследовать биологические параметры, отражающие возможности функциональных систем организма. При этом необходимо разработать инновационные методы тестирования, для определения и диагностики функционального состояния основных систем организма спортсмена (сердечно-сосудистой, мышечной, эндокринной) и его физической подготовленности. Полученные биологические данные с помощью инновационных методов диагностики позволят разработать принципиально новые эффективные средства и методы физической подготовки спортсменов.

Введение

Разработка инновационных спортивно-педагогических технологий требует применения методологии инженерного проектирования. В этом случае объект исследования отсутствует, а имеется объект воздействия (спортсмен) и в нем следует целенаправленно создать новые определенные органеллы в определенных клетках. Решением научных и методических задач может новая наука — спортология. Научная спортология разрабатывает модели организма человека, позволяющие системно изучать адаптационные процессы. Методическая спортология разрабатывает средства и методы физической, технической и тактической подготовки спортсменов, сначала как варианты компьютерного решения, а затем экспериментального обоснования. Практика применения компьютерного имитационного моделирования адаптационных процессов позволила разработать эффективные инновационные технологии, средства и методы физической и технической подготовки спортсменов и любителей оздоровительной физической культуры.

В этом отчете представлены научные и методические основы разработки инновационных спортивных технологий. Эти идеи были использованы при разработке естественно-научных предпосылок новейших технологий подготовки спортивной элиты.

Фундаментальные исследования были проведены в области спортивной физиологии. Изучена реакция сердечно-сосудистой, мышечной и дыхательной систем у спортсменов при выполнении ступенчатого теста руками и ногами, а также сократительные свойства левого желудочка сердца, его сосудистая нагрузка и их влияния на сердечный ритм у спортсменов.

Результаты исследования могут найти применение при проведении научных исследований в области спортивной физиологии, при разработке инновационных педагогических технологий в области физической подготовки спортсменов.

Методолгоические основы спортивно-педагогической адаптологии

Научные и методические разработки инновационных спортивных педагогических технологий

Наука разделяется на фундаментальную и прикладную. Общим для этих двух направлений является объект исследований — материальные вещи. Предметом исследования бывают атрибуты материи — вещество или движение (процессы). Инженерные науки (инженерное проектирование) занимаются созданием материальных искусственных объектов, поэтому изначально не существует объективной реальности. Имеется проект, по нему создаются и изучаются искусственные объекты, с помощью которых, как правило, не изучаются свойства материи, а значит не занимаются ни фундаментальной, ни прикладной наукой. Это различие стало понятно давно, поэтому существуют, например, Российская академия наук (РАН) и Академия архитектуры. На этом основании образована Российская академия образования (РАО). Педагогическая работа, как инженерное проектирование, основывается на результатах фундаментальных исследований в области биологии и психологии человека, а создает при этом новые (неизвестные технологии, не существующие средства тренировки, тренажеры). На этом основании педагогические науки отличаются от естественных объектом и предметом исследования. Объектом исследования, а точнее объектом воздействия (реального объекта при проектировании не существует), является, как правило, человек, но не с позиции его строения и функционирования (это объект биологических наук), а изменений в его строении в результате педагогического воздействия. Требуемых морфологических изменений в клетках тканей перед педагогическим экспериментом нет, они лишь предполагаются (гипотеза). Поэтому предметом исследования становится методика или совокупность методик (технология), обеспечивающие наперед заданное (предсказанное) изменение в строении клеток организма, что отражается затем на физических или духовных свойствах человека, в объекте воздействия.

Теория и методика физического воспитания (Общая теория спорта) — как наука

Л. П. Матвеев (Общая теория спорта — М.: Воениздат, 1997. — 304 с.) писал, что спорт как явление, познаваемое в качестве объективной по своей природе реальности, сущность и существование которой не зависит от субъективных представлений о ней, познается сквозь призму истории, становления, развития объективных противоречий и закономерностей преодоления их. Этот путь познания вполне проходит для фундаментальных и прикладных наук, однако, для педагогической науки, работающей в искусственной среде, доля субъективного влияния на объективную реальность (спорт) конечно присутствует. Не трудно представить ситуацию, когда современные исследователи изучают объективную реальность — ход подготовки в ДЮСШ, но в то же время работа тренеров в ДЮСШ регламентирована программами, которые были разработаны на основе положений прописанных в учебниках по теории и методике физического воспитания Л. П. Матвеева, а теперь и в Общей теории спорта. С точки зрения формальной логики получился порочный логический круг. Если соискатель ученой степени сделает педагогические обобщения, то они совпадут с общими положениями теории и методики физического воспитания, а значит как бы «докажут» истинность данных соискателя, так и общей теории.

Для преодоления порочного логического круга надо признать факт, наличия в педагогических науках искусственного предмета исследования. В этом случае меняется методология, нужно перейти от научной методологии к методологии проектирования искусственных объектов, процессов, методик, технологий.

Проектирование это разработка документации проекта, содержащей расчеты, схемы, пояснительные записки об устройстве и функционировании искусственного объекта в естественной или искусственной среде. Появление ранее не существовавших вещей или процессов можно определить как инновацию. Поэтому разработка инновационных технологий в педагогике не мыслима в рамках естественно-научной методологии познания, поскольку до появления нового искусственного объекта не было объективной реальности для исследований.

Спортология — наука о разработке инновационных технологий физического воспитания и спорта

Теория и методика физического воспитания — эмпирическая наука, завершившая свое развитие в момент построения искусственной среды — спорта как объективной реальности, подробного представления его в монографиях и учебниках, с началом влияния субъективного фактора на состояние этой объективной реальности. Поэтому необходимо развивать новое научное и методическое направление в области физической культуры.

Предлагаем развивать новое научно-методическое направление — СПОРТОЛОГИЮ. В рамках спортологии должны развиваться научная и методическая стороны.

Научная спортология берет в качестве объекта исследования человека (спортсмена) и изучает на системном уровне изменения в клетках различных тканей в результате реализации инновационных технологий физического воспитания. Очевидно, что это междисциплинарное научное направление, в котором можно выделить следующие аспекты:

Методическая спортология ставит перед собой цель — разработка и исследование искусственных объектов (например, тренажеры), средств, методов и технологий физического воспитания и спорта. В рамках методической спортологии можно выделить следующие педагогические стороны:

Формальная сторона описания спорта как общественно значимого явления может остаться в рамках прежней науки — Теории физической культуры (Теории и методики физического воспитания, Общей теории спорта и др.)

Теоретические и экспериментальные исследования в области спортологии

Сотрудниками Проблемной научно-исследовательской лаборатории более 10 лет ведутся исследования в рамках проблемы «Инновационные технологии физического воспитания, основанные на компьютерном моделировании физиологических и биомеханических процессов». В ходе исследований и проектирования новых технологий были получены следующие результаты.

Спортивная адаптология (научные достижения)

Физиология человека и спортивная физиология изучают процессы, разворачивающиеся в различных системах и органах, в частности, при выполнении физических упражнений. Спортивная адаптология должна разрабатывать умозрительные, а затем и математические модели организма человека как целого, в этом смысле она совпадает по направлению исследований с теорией функциональных систем П. К. Анохина. Для разработки инновационных спортивных технологий необходимо моделировать нервно-мышечный аппарат, сердечно-сосудистую, дыхательную, иммунную и эндокринную системы. Объединение этих подсистем в единую систему позволяет решать задачи как срочной, так и долговременной адаптации. С начала 90-х годов прошлого века мы располагаем двумя компьютерными моделями, имитирующими срочные и долговременные процессы адаптации в организме спортсменов.

Использование модели имитирующей срочные адаптационные процессы позволило разработать теорию возникновения аэробного и анаэробного порогов, определить основные факторы, определяющие предельную продолжительность выполнения физических упражнений различной интенсивности, выполнить прогноз физиологической реакции организма спортсменов на силовые упражнения статодинамического характера, интервальные скоростно-силововые упражнения мышцами пояса верхних конечностей.

Было теоретически обосновано и экспериментально подтверждено следующее:

Предельная продолжительность упражнений субмаксильной и большой мощности лимитируется возможность рекрутировать новые мышечные волокна, именно в момент рекрутирования всех мышечных волокон в активных мышцах происходит резкое снижение мощности выполнения заданного физического упражнения циклического характера [64, 65].

При выполнении статодинамических упражнений низкой интенсивности (30—60 % ПМ) в окислительных мышечных волокнах нарушается кровоснабжение из-за окклюзии сосудов, разворачивается анаэробный гликолиз, создаются предпосылки для гипертрофии окислительных мышечных волокон (закисление МВ, стресс из-за боли в мышцах, появления свободного креатина и др.) [65, 68].

Интервальные скоростно-силовые упражнения короткой продолжительности (10—15 около максимальных сокращений мышц) с интервалом отдыха 45—60 с, позволяют не только увеличить силу мышц, но и являются самым эффективным методом для роста аэробных возможностей мышц, роста митохондрий в гликолитических мышечных волокнах [63, 65, 68, 76, 78, 80].

Спортивно-педагогическая адаптология (методические достижения)

Одной из основных задач педагогики является разработка новых средств и методов воспитания. Инструментом для разработки новых педагогических методов является имитационное моделирование с использованием умозрительных или компьютерных моделей организма человека. С помощью имитационного моделирования выявляются наиболее эффективные варианты выполнения физических упражнений, решающие поставленную цель. Имитационное моделирование позволяет на строгом качественном и количественном уровне объяснять прогнозируемые изменения в клетках тканей тела спортсменов. В дальнейшем в эксперименте обосновывается на практике эффективность прогноза.

В соответствии с этой методологией были разработаны инновационные спортивно-педагогические методы воспитания силы окислительных мышечных волокон, увеличения массы митохондрий в гликолитических мышечных волокнах, гипертрофии и дилятации миокардиоцитов левого желудочка, варианты подготовки эндокринной и иммунной систем в ходе тренировки.

Практическая реализация инновационных технологий была реализована в подготовке бегунов, в отборе и тренировке футболистов, подготовке борцов национальных сборных по вольной борьбе, самбистов и дзюдоистов. В основе инновационных спортивных технологий заложены методы воспитания локальной мышечной выносливости, планы подготовки с практически полным исключением из тренировочных нагрузок упражнений анаэробно-гликолитической направленности. Акцент в планах физической подготовки сделан на рост наиболее важных в конкретном виде спорта мышц, при учете резервов сердечно-сосудистой системы.

Исследование различных вариантов тренировочного процесса с помощью компьютерного имитационного моделирования показало, что оздоровительный эффект наблюдается только в случае использования силовых и скоростно-силовых упражнений с обязательным выходом в состояние стресса. В этом случае в кровь выделяется много стрессовых гормонов (адреналин, норадреналин, анаболические гормоны, кортикостерон и др.) и при рациональном построении интервалов отдыха между тренировками и адекватном питании обеспечивается самообновление наследственного аппарата клеток, устранение повреждений в органеллах клеток всех тканей организма, особенно активных при выполнении физических упражнений. Такое обновление клеток мы называем оздоровительным эффектом. Дальнейшие исследования показали, что ни силовые ни скоростно-силовые упражнения не могут без вреда для здоровья выполнять лица первого и тем более второго зрелого возраста из-за высокой вероятности получения травм и инфаркта. Поэтому была разработана оздоровительная система ИЗОТОН, основу которой составляют локальные силовые упражнения со статодинамическим режимом работы мышц. Экспериментальная проверка разработанной системы оздоровительной физической культуры показала высокую эффективность управления массой жировой и мышечной тканей, снижением давления крови в сосудах, борьбы с астматическими явлениями, расстройствами эндокринной системы [68].

Компьютерное моделирование показало, что кроме стрессовых кратковременных тренировочных занятий высоким оздоровительным эффектом должны обладать длительные упражнения очень низкой эффективности. В этом случае концентрация гормонов растет в крови прямо в ходе упражнения и удерживается длительное время. Поэтому если тренироваться каждый день по несколько часов (4—8 часов), то происходит значительная гипертрофия желез эндокринной системы, а значит растет адаптационный резерв. Если добавить к этим упражнениям ИЗОТОН, и обливание холодной водой из ведра, степень стрессовой реакции вырастет до необходимой степени оздоровительного эффекта. Эта инновационная технология проверялась в туристических походах в горной местности и показала на молодых людях высокую эффективность с точки зрения изменения в лучшую сторону показателей крови (здоровье) и физической подготовленности по сравнению с контрольными группами.

Спортивная биомеханика (научные достижения)

Биомеханика движений человека развивалась по пути совершенствования методов регистрации движений человека, определения геометрии масс тела человека, математического анализа полученных данных. Были попытки поиска биомеханических закономерностей на основе формально логического и статистического анализа (J. Hay, 1980). За последнее время биомеханики изучили механизмы накопления упругой деформации в мышцах, особенности функционирования двусуставных мышц. Биомеханики совершили революцию в конькобежном спорте после изобретения (искусственный объект) коньков с отрывающейся пяткой. Однако, собственно объект и предмет спортивной биомеханики не был четко определен. Например, объектом биомеханики (на самом деле — предметом) выбирают двигательные действия спортсмена как системы взаимно связанных активных движений. Очевидно, что системы активных движений не существует, а существует объект исследования — опорно-двигательный аппарат спортсмена (как система, состоящая из блока управления — ЦНС, и элементов составляющих скелетно-мышечную модель), которая перемещается определенным образом в определенной среде. Предметом исследования должны быть биомеханизмы, с помощью которых человек реализует цель двигательного действия. Таким образом, смысл построения теоретической биомеханики сводится к выявлению объективно существующих биомеханизмов, способов их использования в спортивной деятельности. Под биомеханизмом понимается механическая машина или механизм, который создает из своего тела спортсмен для решения поставленной цели двигательного действия. Описание биомеханизмов и способов их использования в спортивной деятельности становится сначала гипотезой, а потом теорией изучаемого двигательного действия — спортивной техники. Пример использования нового подхода изложен в работах, применительно к легкоатлетическим тренировочным и соревновательным упражнениям, технике бега на коньках, педалирования на велосипеде [67, 70, 77, 85, 86].

Биокиберогогика (спортивно-педагогическая биомеханика)

Анализ работ по искусственному интеллекту и применение нейронных сетей для решения проблем обучения двигательным действиям позволил М. П. Шестакову [85, 86] положить возможность возникновения нового прикладного направления в науке об искусственном интеллекте, условно названного биокиберагогикой, т. е. научного направления связанного с разработкой математической теории обучения человека двигательным действиям. Объектом биокиберагогики является модель нервной системы человека, управляющая действием исполнительной системы (опорно-двигательным аппаратом) с достижением наперед заданной цели. Предметом биокиберагогики является выявление закономерностей и законов создания или изменения системы образов (представлений) в головном мозге, на основе появления новых дендрит-шипиковых, шипик-шипиковых связей между нейронами. Новизна предлагаемого подхода заключается в поиске связи и зависимостей, определяющих особенности мышления человека и способностью обучаться целенаправленным двигательным действиям, на основе моделирования управления нервными процессами.

Заключение

Развитие наук о спорте достигло такого уровня, когда требуется переход от эмпирической стадии к теоретической. Анализ методолгических оснований показал, что в науках о спорте должна присутствовать как научная, так и методическая сторона. Методология научного познания эмпирического и теоретического широко используется в спортивных науках, однако, педагогические (методические) исследований должны проводиться на ином методологическом основании (инженерного проектирования). Методология разработки инновационных спортивно-педагогических технологий требует создания умозрительных (концептуальных) и компьютерных математических моделей организма человека (это научные разработки), на основе которых проектируются средства и методы физической, технической и тактической подготовки спортсменов. Практика использования методологии проектирования инновационных педагогичесих технологий показала ее высокую эффективность при решении задач спорта высших достижений и оздоровительной физической культуры.

Технологии контроля функционального состояния спортсменов

Средства и методы тестирования функционального состояния организма спортсменов

Методика тестирования на ручном велоэргометре Monark Cardio Rehab 891 E

Данный ручной велоэргометр используется как средство проведения функциональной диагностики мышц пояса верхних конечностей, а также как средство физической подготовки.

2

Рис. 1. Тестирование пояса верхних конечностей на ручном велоэргометре Monark

Возможности велоэргометра предусматривают устанавливать внешнее сопротивление путем добавления грузиков в специальную корзину от 2,5 до 50 Н или от 0,250 до 5 кг. Диапазон частоты педалирования может варьироваться или задан постоянно в пределах от 0 до 200 об/мин. Исходя из заданных величин внешнего сопротивления и частоты педалирования на мониторе велоэргометра рассчитывается мгновенная мощность нагрузки в единицах системы (Си), а также ведется хронометраж нагрузки в минутах и секундах, скорость в (км/ч) и дистанция в км. Используя велоэргометр, как средство тестирования, в совокупности с монитором сердечного ритма и волюметром (или газоанализатором), согласно разработанной нами методике возможно определить функциональные возможности мышц верхнего плечевого пояса и количественно определить следующие физиологические показатели: мощность работы, потребление кислорода и частоту сердечных (ЧСС) сокращений на уровне аэробного и анаэробного порога, максимальное потребление кислорода, частоту сердечных сокращений при достижении МПК в данном упражнении и соответствующую мощность работы.

Методика тестирования на велоэргометре Мonark 828 E и Monark Peak Bike 894 E

Данные велоэргометры предназначены для функционального тестирования мышц ног: определение аэробных возможностей (удобнее использовать Monark 828E) и определение скоростно-силовых возможностей — максимальной алактатной мощности (удобнее использовать Monark Peak Bike 894E). Велоэргометры позволяют механическим способом устанавливать внешнюю нагрузку от 2,5 Н до 70 Н для велоэргометра Monark 828E и от 10 H до 100 Н для велоэргометра Monark Peak Bike 894E. Кроме этого можно задавать и контролировать частоту педалирования, скорость передвижения в (км/ч), дистанцию в км, а также время выполнения упражнения. Кроме этого в велоэргометре имеется встроенный монитор сердечного ритма, который позволяет на дисплее монитора велоэргометра выдавать мгновенные значения частоты сердечных сокращений. Благодаря корзине для груза удается точно дозировать нагрузку на Велоэргометре Monark Peak Bike 894, что имеет большое значение при выполнении теста на определение максимальной алактатной мощности.

1

Рис. 2. Тестирование пояса нижних конечностей на велоэргометре Monark 828 E.

Тестирование функциональных возможностей мышц ног по предложенной нами методике позволяет определить мощность работы, потребление кислорода и частоту сердечных сокращений на уровне аэробного и анаэробного порога, также максимальное потребление кислорода, соответствующую частоту сердечных сокращений и мощность работы при выполнении данного упражнения.

При выполнении теста на велоэргометре с точно дозированной нагрузкой можно не инвазивным способом рассчитать ударный объем сердца и минутный объем кровообращения при работе мышцами плечевого пояса и ног.

Выполнения теста на определение максимальной алактатной мощности позволяет судить о максимально производимой мощности тестируемых мышц (возможности нашей лаборатории позволяют тестировать отдельно мышцы ног и мышцы плечевого пояса) за одну секунду при выполнении ручного и ножного педалирования, и служит надежным и информативным тестом для определения скоростно— силовых возможностей мышц.

Монитор сердечного ритма позволяет фиксировать и вести запись ЧСС в прямом режиме, сохранять полученные числовые и графические изображения в памяти, фиксировать вариативность сердечного ритма и другие информативные показатели. Также по ЧСС, потреблению кислорода до уровня анаэробного порога и артерио-венозной разнице по кислороду можно косвенным методом определить ударный объем сердца и минутный объем кровообращения. Кроме этого данные, используемые при построении графиков ЧСС от мощности работы, и по характерным изменениях угла наклона кривой графика можно использовать как вспомогательные сведения при определении аэробного и анаэробного порога.

При выполнении полноценного функционального тестирования наряду с известной информации о выполняемой мощности работы, внешнем сопротивлении и частоте сердечных сокращений, необходимо фиксировать параметры внешнего дыхания. К основным параметрам относятся легочная вентиляция, частота и глубина дыхания. Также по характерным изменениям угла наклона графика зависимости легочной вентиляции от мощности выполняемой нагрузки с равномерно возрастающей мощностью, можно судить о наступлении аэробного и анаэробного порога энергетического обмена.

4

Рис. 3. Тестирование максимальной алактатной мощности пояса нижних конечностей на велоэргометре Monark Peak Bike 894 E.

Методика функционального тестирования в лабораторных условиях

Для определения функциональных возможностей в лабораторных условиях чаще всего используется так называемый ступенчатый тест, который можно выполнять на специально предназначенных для этого велоэргометрах (ручных и ножных), тредбанах, гребных тренажерах и т.д. Суть метода заключается в постепенном возрастании нагрузки на определенную для конкретного упражнения одинаковую величину через одинаковые промежутки времени. В практике спорта принятым временным интервалом считается 2 или 3 минуты, именно такое время достаточно чтобы установилось steady state: устойчивое физиологическое и метаболическое состояние. Тестирование, как правило, продолжается либо до произвольного отказа от работы, либо до наступления явных признаков утомления (такое состояние происходит, как правило, когда мощность работы превышает мощность анаэробного порога, за исключением редких особенностей когда мощность анаэробного порога мышц практически совпадает с мощностью максимального потребление кислорода при тестировании данной группы мышц.

По ходу тестирования производится непрерывная запись в режиме on-line в одном окне компьютерной программы данных ЧСС, легочной вентиляции, частоты и глубины дыхания. Подставив конкретную мощность работы в отведенный для нее интервал времени, получаем графики зависимостей ЧСС, легочной вентиляции, частоты и глубины дыхания от мощности работы.

Интерпретация полученных данных и стратегия тренировочного процесса.

Исходя из полученной путем тестирования данных метаболизма спортсмена можно предлагать тренировочную концепцию, направленную на морфологические и функциональные изменения соответствующих систем, исходя из требований, предъявляемых конкретным видом спорта, к примеру в скоростно-силовых видах спорта целесообразно стремиться к опережающему развитию миофибриллярного аппарата, участвующих в соревновательном упражнении мышц, а видах спорта на выносливость к опережающему развитию митохондриального аппарата соответствующих мышц.

Методика определения порогов аэробного и анаэробного обмена

Биохимия и физиология мышечной активности при выполнении физической работы может быть описана следующим образом. Покажем с помощью имитацион¬ного моделирования как разворачиваются физиологические процессы в мышце при выполнении ступенчатого теста [64, 65, 68, 72].

На вход модели было введено: окислительные мышечные волокна (ОМВ) = 50 %, амплитуда ступеньки — 5 %, длительность — 1 мин. На первой ступень¬ке в связи с малым внешним сопротивлением рекрутируются, согласно «правилу размера» Ханнемана, низкопороговые двигательные единицы (ДЕ). Они имеют высокие окислительные возможности, субстратом в них являются жирные кислоты. Однако первые 10—20 с энергообеспечение идет за счет запасов АТФ и КрФ в активных мышечных волокнах. Уже в пределах одной ступеньки (1 мин) имеет место рекрутирование новых мышечных волокон (МВ), благодаря этому удается поддерживать заданную мощность на ступеньке. Вызвано это снижением концентрации фосфо-генов в активных МВ, то есть силы (мощности) сокращения этих МВ, усилением активирующего влияния ЦНС, а это приводит к вовлечению новых ДЕ (МВ). Постепенное ступенчатое увеличение внешней нагрузки (мощности) сопровождается пропорциональным изменением некоторых показателей: растет ЧСС, потребление кислорода, легочная вентиляция, не изменяется концентрация молочной кислоты и ионов водорода.

При достижении внешней мощности некоторого значения наступает момент, когда в работу вовлекаются все ОМВ и начинают рекрутироваться промежуточные мышечные волокна (ПМВ). В ПМВ после снижения концентрации фосфогенов активизируется гликолиз, часть пирувата начинает преобразовываться в молочную кислоту, которая выходит в кровь, проникает в ОМВ. Попадание в ОМВ лактата ведет к ингибированию окисления жиров, субстратом окисления становится в большей мере гликоген. Следовательно, признаком рекрутирования всех ОМВ является увеличение в крови концентрации лактата и усиление легочной вентиляции. Легочная вентиляция усиливается в связи с образованием и накоплением в ПМВ ионов водорода, которые при выходе в кровь взаимодействуют с буферными системами крови и вызывают образование избыточного (неметаболического) углекислого газа. Повышение концентрации углекислого газа в крови приводит к активизации дыхания.

Таким образом, при выполнении ступенчатого теста имеет место явление, которое принято называть аэробным порогом (АэП). Появление АэП свидетельствует о рекрутировании всех ОМВ [65, 68, 72]. По величине внешнего сопротивления можно судить о силе ММВ, которую они могут проявить при ресинтезе АТФ и КрФ за счет окисли-тельного фосфорилирования.

Дальнейшее увеличение мощности требует рекрутирования более высокопороговых ДЕ (МВ), это усиливает процессы анаэробного гликолиза, больше выходит лактата и ионов Н в кровь. При попадании лактата в ОМВ он превращается обратно в пируват с помощью фермента лактатдегидрогиназа по сердечному типу (ЛДГ Н). Однако мощность митохондриальной системы ОМВ имеет предел. Поэтому сначала наступает предельное динамическое равновесие между образованием лактата и его потреблением в ОМВ и ПМВ, а затем равновесие нарушается, и некомпенсируемые метаболиты — лактат, Н, СО2 — вызывают резкую интенсификацию физиологических функций. Дыхание один из наиболее чувствительных процессов, реагирует очень активно. Кровь при прохождении легких в зависимости от фаз дыхательного цикла должна иметь разное парциальное напряжение СО2. «Порция» артериальной крови с повышенным содержанием СО2 достигает хеморецепторов и непосредственно модулярных хемочувствительных структур ЦНС, что и вызывает интенсификацию дыхания. В итоге СО2 начинает вымываться из крови так, что в результате средняя концентрация углекислого газа в крови начинает снижаться. При достижении мощности, соответствующей АнП, скорость выхода лактата из работающих гликолитических МВ сравнивается со скоростью его окисления в ОМВ. В этот момент субстратом окисления в ОМВ становятся только углеводы (лактат ингибирует окисление жиров), часть из них составляет гликоген ОМВ, другую часть — лактат, образовавшийся в гликолитических МВ. Использование углеводов в качестве субстратов окисления обеспечивает максимальную скорость образования энергии (АТФ) в митохондриях ОМВ. Следовательно, потребление кислорода или (и) мощность на анаэробном пороге (АнП) характеризует максимальный окислительный потенциал (мощность) ОМВ.

Дальнейший рост внешней мощности делает необходимым вовлечение все более высокопороговых ДЕ, иннервирующих гликолитические МВ. Динамическое равновесие нарушается, продукция Н, лактата начинает превышать скорость их устранения. Это сопровождается дальнейшим увеличением легочной вентиляции, ЧСС и потребления кислорода. После АнП потребление кислорода в основном связано с работой дыхательных мышц и миокарда. При достижении предельных величин легочной вентиляции и ЧСС или при локальном утомлении мышц потребление кислорода стабилизируется, а затем начинает уменьшаться. В этот момент фиксируют МПК.

Science_grants_nur_2007_4
Рис. 4 Изменение потребления кислорода (VO2) и увеличение концентрации лактата в крови при постепенном увеличении скорости бега. На графике изменения лактата (La) можно найти момент начала рекрутирования гликолитических мышечных волокон. Он получил название — аэробный порог (AeT). Затем, при достижении концентрации лактата 4 мМ/л или при обнаружении резкого ускорения накопления лактата находят анаэробный порог (AnT) или момент предельного динамического равновесия между продукцией лактата частью гликолитических мышечных волокон и потреблением его в окислительных мышечных волокнах, сердце и дыхательных мышцах. В этот же момент интенсифицируется дыхание и выделение углекислого газа. Концентрация норадреналина (NAd) изменяется с ростом напряженности выполнения физического упражнения, с ростом психического напряжения. Ve — легочная вентиляция (л/мин), HR — частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин), MaeC — максимальное потребление кислорода.

Таким образом, МПК есть сумма величин потребления кислорода окислительными МВ тестируемых мышц, дыхательными мышцами и миокардом.

Энергообеспечение мышечной активности в упражнениях длительностью более 60 секунд в основном идет за счет запасов гликогена в мышце и в печени [65, 72]. Однако продолжительность выполнения упражнений с мощностью от 90 % максимальной аэробной мощности (МАМ) до мощности АнП не связана с исчерпанием запасов гликогена. Только в случае выполнения упражнения с мощностью АнП отказ от поддержания заданной мощности возникает в связи с исчерпанием в мышце запасов гликогена.

Таким образом, для оценки запасов в мышцах гликогена необходимо определить мощность АнП и выполнять такое упражнение до предела. По длительности поддержания мощности АнП можно судить о запасах гликогена в мышцах.

Увеличение мощности АнП, иначе говоря, рост митохондриальной массы ММВ, приводит к адаптационным процессам увеличению количества капилляров и их плотности (последнее вызывает увеличение транзитного времени крови). Это дает основание к предположению, что увеличение мощности АнП одновременно говорит о росте как массы ОМВ, так и степени капилляризации ОМВ.

Информационные показатели состояния спортсменов

Прямые показатели функционального состояния спортсменов

Функциональное состояние спортсмена определяется морфологической и (или) функциональной адаптацией систем организма для выполнения основного соревновательного упражнения. Самые заметные изменения происходят в таких системах организма, как сердечнососудистая, дыхательная, мышечная (опорно-двигательный аппарат), эндокринная, иммунная.

Производительность мышечной системы зависит от следующих параметров [55, 64, 65, 68, 71, 72]. Мышечная композиция по типу мышечного сокращения (процент быстрых и медленных мышечных волокон), которая определяется активностью фермента АТФ-аза. Процент этих волокон генетически детерминирован, т.е. в процессе тренировки не меняется. К изменяемым показателям относятся количество митохондрий и миофибрилл в окислительных, промежуточных и гликолитических мышечных волокнах, различающихся между собой плотностью митохондрий около миофибрилл и активностью ферментов митохондрий сукцинатдегидргеназы и лактатдегидргеназы по мышечному и сердечному типу; структурные параметры эндоплазматической сети; количество лизосом, количество субстратов окисления в мышцах: гликогена, жирных кислот в скелетных мышцах, гликогена в печени [55, 68].

Доставка кислорода к мышцам и выведение продуктов обмена определяется минутным объемом крови и количеством гемоглобина в крови, который определяет способность переносить кислород определенным объемом крови. Минутный объем крови рассчитывается как произведение текущего ударного объема сердца на текущую частоту сердечных сокращений. Максимальная ЧСС по литературным данным и нашим исследованиям, лимитирована определенным количеством ударов в минуту, порядка 190—200, после чего общая производительность сердечно-сосудистой системы резко снижается (уменьшается минутный объем крови) из-за возникновения такого эффекта как дефект диастолы, при котором происходит резкое снижение ударного объема крови. Из этого следует, что изменение максимального ударного объема крови в прямой пропорциональности изменяет минутный объем крови. Ударный объем крови связан с размерами сердца и степенью дилятации левого желудочка и является производной двух составляющих — генетической и процесса адаптации к тренировкам. Увеличение ударного объема, как правило, наблюдается у спортсменов, специализирующихся в видах спорта, связанных с проявлением выносливости.

Производительность дыхательной системы определяется жизненной емкостью легких и плотностью капиляризации внутренней поверхности легких.

В процессе спортивной тренировки эндокринные железы претерпевают изменения, связанные, как правило, с увеличением их массы и синтеза большего количества гормонов, необходимых для адаптации к физическим нагрузкам (при правильной тренировке и системе восстановления). В следствие воздействия с помощью специальных физических упражнений на железы эндокринной системы и повышения синтеза гормонов, происходит воздействие на иммунную систему, тем самым улучшая иммунитет спортсмена.

Методы оценки с помощью косвенных показателей и математического моделирования прямых показателей функционального состояния спортсменов

Для выявления уровня физической подготовленности необходимо определять количество и (или) качество морфологических структур, которые непосредственно определяют спортивный результат. К сожалению, существует большая сложность определения указанных компонентов и требует порой хирургического вмешательства в организм человека. Кроме того, на сегодняшний день велика погрешность данных измерений. Например, чтобы определить мышечную композицию, необходимо сделать мышечную биопсию, а определения функционального состояния эндокринной системы, взять соответствующий анализ крови, при этом сложно учесть реактивность гормонального статуса на процедуру забора крови.

В связи с применением имитационного моделирования и разработкой моделей срочной и долговременной адаптации вышеперечисленных систем организма спортсменов, широкое распространение получили методы косвенной оценки указанных структур, используя разнообразные физиологические тестирования.

Определение функционального состояния мышечной системы

Одним из основных тестов, принятых в практике спорта является тест с постепенно повышающейся мощностью до индивидуального отказа (или практически до отказа). Более подробное описание приведено в первой главе. Основными параметрами определения являются мощность, потребление кислорода на уровне аэробного и анаэробного порога, ударный объем сердца и МПК. Силу окислительных мышечных волокон характеризует мощность аэробного порога, момент когда включены все окислительные мышечные волокна и тот период, когда происходит первичное нарастание концентрации молочной кислоты. Этот порог можно зафиксировать с помощью монитора сердечного ритма и волюметра или газоанализатора. На линейном графике зависимости ЧСС и легочной вентиляции от мощности работы будет наблюдаться первый перелом в сторону увеличения ЧСС и легочной вентиляции.

Окислительный потенциал мышц (способность тестируемой группы мышц потреблять кислород) характеризует анаэробный порог и определяется по второму явному перегибу зависимости легочной вентиляции от мощности нагрузки, а также по дыхательному коэффициенту(RER>1), который характеризует соотношение выделения углекислого газа к потреблению кислорода.

Тестирование максимальной алактатной мощности позволяет, основываясь на данные ступенчатого теста и антропометрии косвенно судить о количестве миофибрилл в различных мышечных волокнах и вычислить процент миофибрилл в тестируемых мышцах, которые могут сокращаться, используя энергию аэробного гликолиза.

Определение интегрального показателя функционального состояния организма спортсмена

Максимальное потребление кислорода характеризует потребление кислорода тестируемыми мышцами, сердцем, дыхательной системой при условии, что доставка кислорода мышцам со стороны сердечно-сосудистой системы не является лимитирующим звеном. Если лимитирует доставка кислорода, то МПК будет отражать как раз таки максимальные возможности доставки со стороны сердечно-сосудистой системы.

Определение функционального состояния сердечно-сосудистой системы

Деятельность сердца и сосудов обеспечивает кровообращение — непрерывное движение крови в организме. В своем движении кровь проходит по большому и малому кругам кровообращения. Большой круг начинается от левого желудочка сердца, включает аорту, отходящие от нее артерии, артериолы, капилляры, вены и заканчивается полыми венами, впадающими в правое предсердие. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка, далее — легочная артерия, легочные артериолы, капилляры, вены, легочная вена, впадающая в левое предсердие.

Функцией сердца является ритмическое нагнетание в артерии крови. Сокращение мышечных волокон (миокардиоцитов) стенок предсердий и желудочков называют систолой, а расслабление — диастолой.

Количество крови, выбрасываемое левым желудочком сердца в минуту, называется минутным объемом кровотока (МОК). В покое он составляет 4—5 л/мин. Разделив МОК на частоту сердечных сокращений в минуту (ЧСС), можно получить ударный объем кровотока или сердца (УОС). В покое он составляет 60—70 мл крови за удар.

Частота и сила сокращений зависит от нервной, гуморальной (адреналин) регуляции и биомеханических условий работы желудочков.

При вертикальном положении тела имеется механический фактор — сила тяжести крови, затрудняющий работу сердца, приток венозной крови к правому предсердию. В нижних конечностях скапливается до 300—800 мл крови.

При мышечной работе минутный объем кровотока растет за счет увеличения ЧСС и УОС. Заметим, что УОС достигает максимума при ЧСС 120—150 уд/мин, а максимум ЧСС бывает при 180—200 и более уд/мин. МОК достигает 18—25 л/мин у нетренированных лиц при достижении максимальной ЧСС. В этот момент сердце доставляет организму максимум кислорода:

Здесь Нв — содержание гемоглобина в крови, г/л крови; 0,00134 — кислородная емкость гемоглобина в артериальной крови.

Если бы мышцы нетренированного человека могли бы полностью использовать весь приходящий кислород, то этот человек мог бы стать мастером спорта по бегу на длинные дистанции (бегуны мирового класса потребляют кислород на уровне анаэробного порога 4,0—4,5 л/мин). Однако, в мышцах мало митохондрий, поэтому максимальное потребление кислорода (МПК) у нетренированного мужчины составляет 3—3,5 л/мин (45—50 мл/кг/мин), у нетренированной женщины — 2—2,2 л/мин (40—45 мл/кг/мин). На уровне анаэробного порога потребление кислорода составляет в среднем 60—70 % МПК, что в 2 раза меньше, чем у мастеров спорта.

Косвенную оценку состояния сердечно сосудистой системы можно дать по результатам ступенчатого теста. Анализ взаимосвязей между выполняемой мощностью и ЧСС, потреблением кислорода, легочной вентиляцией показал наличие линейной зависимости до момента появле-ния аэробного порога (АэП). В тесте на велоэргометре при КПД = 23 % каждый литр потребленного кислорода (л/мин) соответствует 20 л/мин легочной вентиляции, 80 Вт мощности. Если учесть, что к активным мышцам кровь приходит при любой допороговой мощности с одинаковой концентрацией кислорода, то концентрация кислорода и углекислого газа в венозной крови будет зависеть от мощности функци-онирования мышцы и объемной скорости кровотока. Судя по имеющимся данным, изменение размеров сердца не влияет на объемную скорость кровотока в мышце, однако частота сердечных сокращений на стандартной нагрузке снижается. Следовательно, по ЧСС на стандартной допороговой нагрузке можно судить об ударном объеме сердца, иначе говоря, об объеме левого желудочка и силе миокарда.

Производительность сердечно-сосудистой системы можно определить по максимальному ударному объему сердца при выполнении конкретного упражнения. Помимо прямого инвазивного способа определения, когда в сердечную аорту вставляют канюлю существуют способы косвенного определения. Один из наиболее распространенных является способ вычисления ударного объема крови на основе информации о текущем потреблении кислорода, частоты сердечных сокращений и артерио-венозной разнице по кислороду. Артериовенозная разница по кислороду может быть косвенно определена по процентному содержанию кислорода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. SV=VO2/ЧСС/Q, где SV ударный объем сердца, VO2 потребление кислорода, Q артериовенозная разница по кислороду. Показатель максимального ударного объема сердца будет свидетельствовать о максимальной производительности сердечно-сосудистой системы.

Определение функционального состояния эндокринной и иммунной систем

Для определения функциональных возможностей эндокринной и иммунной систем пока не разработано тестов. Существуют попытки определения реактивности иммунной системы по реакции антител человека на чужеродный белок бараньи эритроциты. Однако этот метод трудоемок, требует взятия пробы крови, в тренерской практике мало пригоден.

Наиболее простой способ контроля за состоянием эндокринной и иммунной систем — это регулярное тестирование силовых возможностей спортсмена: в случае падения уровня силы при обычной тренировке, дающей прирост силы, можно предполагать снижение функциональных возможностей эндокринной системы или недостаточный уровень продукции гормонов для обеспечения в целом тренировочного процесса. Снижение концентрации гормонов в крови ведет к снижению интенсивности процессов синтеза, в частности возможности продуцирования иммунной системой плазмоклеток, что приводит к явлению иммунодефицита. Таким образом, регулярное тестирование силовых возможностей мышц основа контроля за состоянием эндокринной и иммунной систем. Возможно, регулярное тестирование кистевой динамометрии у легкоатлетов-бегунов в работах Н. Озолина косвенно характеризовало состояние эндокринной системы, поскольку специальной тренировки на эти мышечные группы не делалось, а при правильной тренировке, обеспечивающей повышенную концентрацию гормонов в крови, должно происходить увеличение силы во всех мышечных группах. Эту мысль подтверждают экспериментальные данные о росте силы у ноги, которая не тренировалась, при силовой тренировке другой ноги.

Заключение

Для разработки инновационных информационных технологий описания биологических процессов у спортсменов необходимо совершенствовать как прямые методы определения морфологических и функциональных показателей, так и косвенные методы определения функционального состояния спортсменов. В связи со сложностью определения прямыми методами структурных и функциональных показателей функционального состояния спортсмена, по нашему мнению, необходимо развивать методы косвенного определения, которые будут строиться на совершенствовании и разработке новых средств диагностики, а также совершенствовании методики определения данных показателей. Одним из решений этой задачи будет являться имитационное математическое моделирование биологических систем организма спортсмена. Необходимо совершенствовать и разрабатывать новые модели срочной и долговременной адаптации различных систем организма человека к физическим нагрузкам, с целью поиска эффективных средств и методов диагностики функционального состояния спортсменов, а также разработки новых эффективных средств и методов спортивной тренировки.

Список использованной литературы

  1. А. В. Абахин, В. А. Рыбаков, В. В. Феофилактов. Технология планирования микроциклов подготовки спортсменов в циклических видах спорта с использованием имитационного моделирования. // Спортивная наука на рубеже столетий: Труды международной научной конференции студентов. — Киев: Олимпийская литература, 2000. — С. 3 — 5.
  2. А. Н. Аверкин, Е. В. Деньщикова, М. П. Шестаков. Моделирование процесса управления в сложных биомеханических системах на основе нейронечетких комплексов // Труды конф. по искусственному интеллекту. — М.: Физмалит, 2002. — С. 264 — 274.
  3. П. К. Анохин. Теория функциональных систем // Общие вопросы физиологических механизмов. Анализ и моделирование биологических систем: Труды международного симпозиума по техническим и биологическим проблемам управления / Под ред. акад. П. К. Анохина и акад. В. А. Трапезникова. — М.: Наука, 1970. — С. 6 — 43.
  4. И. А. Аршавский. Очерки по возрастной физиологии. — М.: Медицина, 1967. — 476 с., ил.
  5. И. В. Аулик. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. — М.: Медицина, 1990. — 234 с.
  6. В. Н. Афанасьев, В. Б. Колмановский, В. Р. Носов. Математическая теория конструирования систем управления. — М.: Высшая школа. — 1989. — 448 с.
  7. В. К. Бальсевич. Онтокинезиология человека. — М.: Теория и практика физической культуры, 2000. — 274 с.
  8. В. К. Бальсевич. Конверсия высоких технологий спортивной подготовки как актуальное направление совершенствования физического воспитания и спорта для всех // Теория и практика физической культуры. — 1993. — № 4. — С. 21 — 23.
  9. В. К. Бальсевич. Перспективы развития общей теории и технологий спортивной подготовки и физического воспитания (методологический аспект) // Теория и практика физической культуры. — 1999. — № 4. — С. 21 — 26, 39 — 40.
  10. З. Б. Белоцерковский, В. Л. Карпман. Возможности эхокардиографии и перспективы ее использования в спортивной медицине // Теория и практика физической культуры. — 1991. — № 8. — С. 2 — 12.
  11. Н. А. Бернштейн. Моделирование в биологии. — М.: Наука, 1963. — 180 с.
  12. Н. А. Бернштейн. О построении движений. — М.: Медгиз, 1947. — 437 с.
  13. Н. А. Бернштейн. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. — М.: Медицина. — 1966. — 166 с.
  14. Н. А. Бернштейн. Очерки физиологии двигательной активности. — М.: Наука, 1966. — 350 с.
  15. Н. А. Бернштейн. Очерки физиологии двигательной активности. — М.: Наука, 1966.
  16. Н. А. Бернштейн. Пути и задачи физиологии активности // Вопросы философии. — 1961. — № 6. — С. 78.
  17. Н. А. Бернштейн. Физиология движений и активность. М.: Наука, 1999.
  18. Н. А. Бернштейн, Э. Бауэр. Теоретическая биология. — М—Л., 1935.
  19. Биомеханизмы как основа развития биомеханики движений человека (спорта). В. Н. Селуянов, А. А. Шалманов, Аиед Берхаием и др. // Теория и практика физической культуры. — 1995. — 7. — С. 6 — 10.
  20. Н. Ж. Булгакова. Актуальные проблемы научных исследований в спортивном плавании (1980 — 1990) // Теория и практика физической культуры. — 1997. — № 7. — С. 56 — 58.
  21. В. А. Булкин. Педагогическая диагностика как фактор управления двигательной деятельностью спортсменов: Автореф. дис. ... докт. пед. наук. — Л., 1984. — 44 с.
  22. Л. Ф. Васильева, В. П. Михайлов. Способ оценки двигательного стереотипа при помощи оптической топографии // Авт. свид. № 96120550, приоритет от 09.10.1996. — 1996. — 15 с.
  23. Ю. В. Верхошанский. Горизонты научной теории и методологии спортивной тренировки // Теория и практика физической культуры. — 1998. — № 7. — С. 41 — 54.
  24. П. Гайденко. История новоевропейской философии в ее связи с наукой: Учеб. пособие для вузов. — М.: ПЕР Э; СПб.: Университетская книга, 2000. — 456 с.
  25. Д. Д. Донской. Биомеханика с основами спортивной техники. — М.: Физкультура и спорт, 1971. — 267 с.
  26. Д. Д. Донской. Законы движения в спорте. — М.: Физкультура и спорт, 1968. — 176 с.
  27. Д. Д. Донской, С. В. Дмитриев. Психосемантические механизмы управления двигательными действиями человека // Теория и практика физической культуры. — 1999. — № 9. — С. 2 — 6.
  28. А. В. Дрынков. Теория систем и проблемы моделирования психики // Математическая психология: методология, теория, модели. — М.: Наука, 1985. — С. 35 — 50.
  29. В. М. Зациорский, С. Ю. Алешинский, Н. А. Якунин. Биомеханические основы выносливости. — М.: Физкультура и спорт, 1982. — 207 с.
  30. В. М. Зациорский, А. С. Аруин, В. Н. Селуянов. Биомеханика двигательного аппарата человека. — М.: Физкультура и спорт, 1981. — 143 с.
  31. Инструментальные методы исследования в кардиологии (Руководство) / Ред.: Г. И. Сидоренко — Минск, 1994. — 272 с.
  32. Ф. А. Иорданская, М. С. Юдинцева. Диагностика и дифференцированная коррекция симптомов дезадаптации к нагрузкам современного спорта и комплексная система мер их профилактики // Теория и практика физической культуры. — 1999. — № 1. — С. 18 — 24.
  33. В. А. Канке. Основные философские направления и концепции науки. — М.: Логос, 2000. — 320 с.
  34. К. Каро, Т. Педли, Р. Шротер, У. Сид. Механика кровообращения — М.: Мир. — 1981. — 624 с.
  35. В. Л. Карпман, З. Б. Белоцерковский, И. А. Гудков. Тестирование в спортивной медицине. — М.: Физкультура и спорт. — 1988. — 208 с.
  36. В. Л. Карпман, В. Р. Орел. Артериальный импеданс у спортсменов // В сб.: Труды ученых ГЦОЛИФК. 75 лет. Ежегодник — М.: ГЦОЛИФК — 1993. — С. 262 — 271.
  37. В. Л. Карпман, В. Р. Орел. Исследование артериального импеданса у человека // В сб.: Кардиореспир. система. Колич.характеристики. — Таллин: Валгус. — 1986. — C. 42 — 80.
  38. В. Л. Карпман, В. Р. Орел, Н. Г. Кочина и др. Эластическое сопротивление артериальной системы у спортсменов / В сб.: Клинико-физиологические характеристики сердечно-сосудистой системы у спортсменов. — М.: РГАФК. — 1994. — С. 117 — 129.
  39. В. В. Кузин, Б. А. Никитюк. Очерки теории и истории интегративной антропологии. — М.: ФОН, 1995. — 174 с.
  40. В. П. Кузьмин. Различные направления разработки системного подхода и их гносеологические основания //Вопросы философии. — 1983. — № 3. — С. 18 — 29.
  41. Л. М. Куликов. Управление спортивной тренировкой: системность, адаптация, здоровье. — М.: ФОН, 1995. — 395 с.
  42. В. А. Лищук. Математическая теория кровообращения. — М.: Медицина, 1991. — 256 с.
  43. С. А. Локтев. Педагогический и медико-биологический контроль за юными бегунами на средние дистанции // Теория и практика физической культуры. — 1994. — № 11. — С. 11 — 14.
  44. Л. И. Лубышева. Современный ценностный потенциал физической культуры и спорта и пути его освоения обществом и личностью // Теория и практика физической культуры. — 1997. — № 6. — С. 10 — 15.
  45. И. Т. Лысаковский. Алгоритмизация процесса скоростно-силовой подготовки спортсменов: Монография. — Омск: СибГАФК, 1997. — 240 с.
  46. Л. П. Матвеев. К дискуссии о теории спортивной тренировки // Теория и практика физической культуры. — 1998. — № 7. — С. 55 — 61.
  47. Математические методы в биологии: Труды II республиканской конференции. — Киев: Наукова Думка, 1983. — 287 с.
  48. Математические проблемы в биологии: Сборник статей. Пер. с англ. / Под ред. Р. Беллмана. — М.: Мир, 1966. — 288 с.
  49. Математическое моделирование биологических процессов: Материалы IV школы по математическому моделированию. — М.: Наука, 1979. — 159 с.
  50. М. Месаревич, Я. Токахара. Общая теория систем: Математические основы. — М.: 1978. — 312 с.
  51. Метод определения порога анаэробного обмена по динамике легочной вентиляции при беге в естественных условиях / Е. Б. Мякинченко, И. З. Бикбаев, В. Н. Селуянов, Р. К. Козьмин // Теория и практика физической культуры. — 1984. — № 9. — С. 9 — 12.
  52. Моделирование адаптационных процессов в миокарде у спортсменов / В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, В. В. Феофилактов // Медико-биологические проблемы физической активности и спорта: Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, посвященный 80-летию Академии. — М: Физкультура, образование и наука, 1998. — Т. 3. — С. 163 — 168.
  53. Моделирование в биологии и медицине: Труды симпозиума / Под ред. проф. Д. А. Бирюкова
    и проф. Г. И. Царегородцева. — Л.: Медицина, 1969. — 168 с.
  54. В. Г. Никитушкин, П. В. Квашук. Некоторые итоги исследования проблемы индивидуализации подготовки юных
    спортсменов // Теория и практика физической культуры. — 1998. — № 10. — С. 19 — 22.
  55. Нормальная физиология: Курс физиологии функциональных систем / Под ред. К. В. Судакова. — М.: МИА,
    1999. — 718 с.
  56. Н. Г. Озолин. Путь к успеху. — М.: ФиС, 1985. — 111 с.
  57. В. Р. Орел. Мощность механической работы левого желудочка сердца у спортсменов различной
    тренированности // Вестник спортивной медицины России. — № 2(15). — 1997. — С. 56 — 57.
  58. В. Р. Орел. Упругие свойства левого желудочка сердца у спортсменов. // Проблемы спортологии. Труды ученых
    ПНИЛ, Т. 2 М.: РГАФК — 2000. — С. 49 — 55.
  59. В. Р. Орел, А. Г. Травинская. Модельные оценки показателей сосудистой нагрузки и сократительной способности
    сердца человека. / Физиология мышечной деятельности: Тезисы докладов международной конференции. — М.: ФОН. —
    2000. — С. 109 — 111.
  60. В. Р. Орел, А. Г. Травинская, Т. Б. Головина, Л. Е. Козлова, Д. В. Макаров. Сосудистая нагрузка сердца и его
    сократимость у спортсменов различной выносливости // Диагностика и лечение нарушений регуляции
    сердечно-сосудистой системы. — IV-я научно-практическая конференция. — М.: ГКГ МВД РФ. — 2002. — С. 211 — 213.
  61. В. В. Петровский. Организация спортивной тренировки. — Киев: Здоров’я. — 1978. — 92 с.
  62. В. Н. Платонов. Общая теория подготовки спортсменов в олимпийском спорте. — Киев: Олимпийская литература,
    1997. — 583 c.
  63. В. А. Рыбаков. Отдельные случаи из частной практики // Лыжный спорт. № 31, 2005. — С. 38 — 44.
  64. В. А. Рыбаков, В. Н. Селуянов. Планирование физической подготовки пловцов спринтеров высокой квалификации
    в подготовительном периоде на основе имитационного моделирования // WYCHOWANIE FIZYCZNE I SPORT PHYSICAL
    EDUCATION AND SPORT, Wydawnicfwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002.
  65. В. Н. Селуянов. Подготовка бегунов на средние дистанции. — М.: СпортАкадемПресс, 2000. — 143 с.
  66. В. Н. Селуянов. Развитие теории физической подготовки спортсменов в 1960 — 1990 гг. // Теория и практика физической культуры. — 1995. № 1. С. 49 — 54.
  67. В. Н. Селуянов. с соавт. Биомеханизмы как основа развития биомеханики движений человека (спорта) // Теория и практика физической культуры. — 1995. — № 7. — С. 6 — 10.
  68. В. Н. Селуянов. Технология оздоровительной физической культуры. — М.: СпортАкадемПресс, 2001. — 172 с.
  69. В. Н. Селуянов. Эмпирический и теоретический пути развития теории спортивной подготовки // Теория и практика физической культуры. — 1998. № 3. С. 46 — 50.
  70. В. Н. Селуянов, Аиед Берхаим Биомеханизм как основа развития теоретической биомеханики двигательной деятельности человек.: Учеб. пособие. — М.: РИО РГАФК, 1997. — 83 с.
  71. В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, С. Е. Табаков. Реакция сердечно-сосудистой и дыхательной систем спортсменов на выполнение ступенчатого теста руками и ногами // Материалы II Международной конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности. ООО Фирма «Слово», М,: РАН., 2003.
  72. В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков. Контроль и физическая подготовка горнолыжников. Методическое пособие. — М., 2006. — 85 с.
  73. В. Н. Селуянов, И. А. Савельев. Внутренняя механическая работа при педалировании на велоэргометре. // Физиология человека, 1982. — С. 235 — 240.
  74. В. Н. Селуянов, А. А. Федякин. Биологические основы оздоровительного туризма. — М.: СпортАкадемПресс, 2000. — 123 с.
  75. В. Н. Селуянов, А. А. Шалманов. Основные механизмы отталкивания в прыжках в длину с разбега // Теория и практика физической культуры. — 1983. — № 3. — С. 10, 11.
  76. В. Н. Селуянов, М. П. Шестаков. Физиология активности Н. А. Бернштейна как основа теории технической подготовки в спорте // Теория и практика физической культуры. — 1996. — № 11.
  77. В. Н. Селуянов, Б. А. Яковлев. Биомеханические основы совершенствования эффективности техники педалирования. // Учебное пособие. М.: ГЦОЛИФК, 1985. 55 с.
  78. В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, В. В. Феофилактов. Срочная и долговременная адаптация сердца к тренировке лыжника-гонщика и построение тренировки лыжника-гонщика на основе компьютерного моделирования // Труды ученых ПНИЛ РГАФК. — Том 1. — М.: СПРИНТ, 1999.
  79. Р. С. Суздальницкий, В. А. Левандо. Иммунологические аспекты спортивной деятельности человека // Теория и практика физической культуры. — 1998. — № 10 — С. 43 — 46.
  80. Теория и практика применения дидактики развивающего обучения в подготовке специалистов по физическому воспитанию: Труды сотрудников проблемной научно-исследовательской лаборатории / Научный руководитель В. Н. Селуянов. — М: Физкультура, образование наука, 1996. — 106 с.
  81. В. Т. Тураев, Е. Б. Мякинченко, В. Н. Селуянов. Планирование физической подготовки легкоатлетов-спринтеров на основе имитационного моделирования / Труды ученых ГЦОЛИФК. — М.: ГЦОЛИФК, 1993. — С. 188 — 193.
  82. А. И. Уемов. Логические основы метода моделирования. — М.: Наука, 1971. — 311 с.
  83. В. П. Филин. Теория и методика юношеского спорта: Учеб. пособие для ИФК. — М.: ФиС, 1987. — C. 55 — 68, 84 — 85, 95 — 98.
  84. Дж. Холтон. Эйнштейновская модель построения научной теории // Дж. Холтон. Тематический анализ науки. — М.: Наука, 1981. — С. 120 — 163.
  85. М. П. Шестаков. Теоретико-методическое обоснование процессов управления технической подготовкой спортсменов на основе компьютерного моделирования: Автореф. дисс. д. п. н., М., 1998. — 50 с.
  86. М. П. Шестаков. Управление технической подготовкой спортсменов с использованием моделирования // Теория и практика физической культуры. — 1998. — № 3. — С. 51 — 54.
  87. Е. А. Ширковец, Б. Н. Шустин. Соотношение «стрессор — адаптация» как основа управления процессом тренировки // Теория и практика физической культуры. — 1999. — № 1. — С. 28 — 30.
  88. R. McN. Alexander. Optimisation of the structure and movement of the legs of animals // J. of Biomechanics,1993. — 26. — P. 1 — 6.
  89. A. Cappozzo. Three-dimantional analysis of human walking: Experimental methods and associated artifacts. // Human Muvement Science, 1991. — 10 — P. 589 — 602.
  90. A. Church. The calculi of lambda-conversion // Annals of Mathematics Studies. № 6, 1941. Princeton University Press.
  91. Classics in Movement Science / by Editors M. Latash and V. Zatsoirsky. — Human Kinetics, 2001. — 360 p.
  92. M. L. Gross, L. B. Davlin, P. M. Evanski. Effectiveness of Orthotic Shoe Inserts in the Long-distance Runner // The American Journal of Sports Medicine. — 1991. — Vol. 19. — No. 4. — P. 409 — 412.
  93. H. Hatze. High-precision three-dimension photogrammetric calibration and object space reconstruction using a modified DLT approach. // J. of biomech., 1988. 21. P. 533 — 538.
  94. J. G. Hay. The biomechanics of sports techniques. — Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hll Inc., 1978. — P. 426 — 433.
  95. J. G. Hay, J. A. Miller. Techniques uses in the transition from approach to takeoff in the long jump. // I. J. of Sport Bomech. 1985. — 1. — P. 174 — 184.
  96. S. Hoppenfeld. Physical Examination of the Spine and Extremitas. New York: Appleton-Century-Crofts. — 1976.
  97. D. J. Magee. Orthopedic Physical Assessment. 3rd Ed. — 1997.
  98. A. Newell, Knowledge Level // Artificial Intellegemce. 18: 87 — 127. — 1982.
  99. M. P. Pierrynowski. A Physiological model for the solution of individual muscle forces during normal human walking. — thesis of Dph., 1982. — P. 179.
  100. B. I. Prilutsky, R. J. Gregor, M. M. Rayan. Coordination of tow-joint rectus femoris and hamstrings during the swing phase of human walking and running. // Exp. Brain Res., 1998. — 120. — P. 479 — 486.
  101. A. Seireg, A. Arvikar. A mathematical model for evalution of forces in lower extremities of the musclo-skeletal system. // J. of Biomech., 1973. — 6. — P. 313 — 326.
  102. A. Seireg, A. Arvikar. The prediction of muscular load sharing and joint forces in the lower extremities during walking. // J. of Biomech., 1975. — 8. — P. 89 — 105.
  103. P. N. Sperryn, L. Restan. Podiatry and Sports Physician — An Evaluation of Orthoses // British Journal of Sports Medicine. — 1983. — Vol. 17. — No. 4. — P. 129 — 134.
  104. A. J. Van den Bogert, A. J. Van Soest. Optimisation of power production in cycling using direct dynamics simulations. // IV int. Sym. Biom., 1993.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
Яндекс.Метрика