Глава 5. Экономичность двигательных действий - один из критериев эффективности достижения рекордного результата в циклических видах спорта

Одним из важнейшим факторов достижения высокого спортивного результата является достижение оптимальной биомеханики движений, во многом определяющей экономизацию

96

энергообмена при циклических локомоциях. На этот фактор влияет
ряд антропометрических характеристик. Например, в беге
оптимальны астеническое или астенонормостеническое
телосложение, высокие значения отношения длина конечностей к
туловищу, расположение большей мышечной массы в районе
тазобедренного сустава, узкий таз (Апс1ег$оп Т., 1996). Показано,
что экономизация, обусловленная повышением прежде всего
У02тах, также ведет к увеличению времени работы у
высококвалифицированных пловцов (Ретапо'ез К.!, еХ а!., 2006). В
беге, особенно на длинные дистанции, оптимальная техника
позволяет существенно снизить энергетическую стоимость
движений за счет изменения длины шага и амплитуды
вертикальных осцилляции (БаИат СМ., е* а1., 2005). Тем не менее,
хотя подобные исследования проводились на большом контингенте
спортсменов, результаты их в значительной мере противоречивы.
Можно сказать, что на нынешний момент не выявлены четкие
зависимости между техникой бега и его экономичностью, т.е.
однозначные «образы эффективных движений» (\У1Шат8 К.К.,
2007). По-видимому, для исключения противоречивых
интерпретаций        целесообразно        индивидуализировать

тренировочный процесс. Критерием экономичной (во многих видах спорта экономичность тождественна эффективности) техники могут служить показатели энергообеспечения при различных вариантах у одного и того же спортсмена, что показано ниже.

1п§Ьат 8.А., е1 а1. (2007) сравнивали эффективность газообмена у гребцов различного уровня подготовленности. Показано, что с ростом мастерства снижается потребление кислорода в максимальном тесте. Однако авторы никак не объясняют этот факт.

Тем не менее, значимость обучения в снижении энергетической стоимости движений была наглядно продемонстрирована на примере сложнокоординационных задач двумя руками. В процессе освоения задачи метаболическая стоимость работы существенно снижалась (Оаша В., 8ратто\у "\\^.А., 2006).

В ряде видов спорта значительную долю энерготрат можно снизить за счет совершенствования инвентаря. Исследования проводимые Рогтепй Р., МтеШ А.Е. (2007), показали, что

97

энергоемкость передвижения на лыжах за все время существования этого вида спорта снизилась вчетверо. Аналогично, в велосипедном спорте, беге на коньках и других модернизация оборудования существенно снижает потери энергии на трение, что вместе с оптимизацией техники передвижений (снижающей, в частности, силу сопротивления воздуха) дает возможность увеличения скорости и/или длительности перемещения при тех же энерготратах.

У лыжников при передвижениях по пересеченной местности техника коньковых ходов дает существенную экономию энергии по сравнению с обычным двухшажным ходом. Наблюдается высокая степень корреляции между У02тах и скоростью бега, хотя даже среди высококвалицированных спортсменов обнаружена существенная вариация. (МасБои§а11 31)., е* а1., 1979). Сравнение различных лыжных ходов показало, что сила трения зависит прежде всего от температуры снега; в свою очередь, на У02тах влияет как сила трения, так и скорость перемещения, а также техника движений. Наиболее экономичным оказался коньковый ход, наименее экономичным - двухшажный (8а1Ьепе Р., е{ а1., 1989).

В циклических видах спорта роль экономичности весьма велика. Это связано с необходимостью многократного повторения движений во время соревнований. Ошибка в выполнении одноразового движения умножается на количество движений и влечет за собой увеличение потерь. Достаточно сказать, что изменение колебаний центра масс тела в 1 см в каждом шаге приводит к выполнению дополнительной работы в беге на 1500 м равнозначной, примерно, подъему тела на второй этаж дома, что соответствует не одной потерянной секунде. В марафонском беге эти потери еще значительней. Поэтому, уже в видах спорта с продолжительностью равной времени среднего бега уровень экономичности двигательных действий играет существенную роль. 5.1 Оценка экономичности

Фактор экономичности в структуре подготовленности признан многими видными учеными. Экономичность может быть интерпретирована как критерий оптимизации двигательной деятельности.

В методах расчета экономичности обнаруживается три тенденции. Первая, наиболее распространенная за рубежом, а также

98

применяемая в нашей стране использует расчет, формально
идентичный расчету КПД. Это отношение полезной механической
работы к затраченной на ее выполнение энергии. Работа, как
правило, определяется методами классической механики, а энергия
вычисляется на основе использования непрямых методов
калориметрии. При этом, в большинстве случаев правомерно
указывается на необходимость осторожного оперирования
полученными значениями при интерпретации их в качестве КПД.
Это связано, в первую очередь, с невозможностью представления
человека в качестве модели, для расчетов свойств которой
полностью применимы методы классической механики.
Подтверждением этому служит обнаружение численного значения
экономичности, например, бега равного 70% от всей затраченной
энергии (Сауа§па О.А., 1977), тогда как известно, что КПД работы
изолированной мышцы значительно меньше. Специалисты
объясняют этот феномен рекуперацией энергии, т.е. свойствами
человека использовать в некоторых случаях «эластическую»
энергию, преобразовывать кинетическую энергию в
потенциальную, переводить ударную энергию тела в

дополнительную энергию мышц человека. Особенно значительны ее величины в прыжковых упражнениях и беге.

В качестве затраченной энергии при расчетах экономичности по этому способу может быть взята вся энергия, тогда экономичность называют общей; вся энергия за вычетом энерготрат в условиях мышечного покоя - чистая экономичность; вся энергия за вычетом энерготрат при нулевой нагрузке - рабочая экономичность, или приращение энергии к приращению полезной работы - дельта экономичность.

Вторая тенденция связана с использованием при расчете экономичности спортивных результатов. Как правило, это отношение показателей двигательных возможностей спортсмена к спортивному показателю, или наоборот. Может быть использована разница между идеальным и действительным спортивным результатом. Возможно использование в качестве показателей экономичности отдельных характеристик техники движений.

Третьей тенденцией в определении экономичности заключается в использовании физиологических критериев для ее расчета. Как правило, это величины кислородного запроса,

99

рассчитанные по данным потребления кислорода в стандартных условиях, а также отношение У02 или пульса к скорости бега и кислородной или пульсовой стоимости одного метра пути. В качестве критерия экономичности может быть также использовано отношение У02 на стандартной скорости бега к У02макс. Эти методы основаны на наличии тесной зависимости между потреблением кислорода и расходованием энергии.

Первая из них представляется в значительной степени теоретической, требующей выполнения относительно трудоемких расчетов и применения сложных технических устройств. Как правило, методы этого направления используются для решения научно-исследовательских задач, хотя в некоторых работах делаются важные практические выводы. Погрешность проведенных расчетов затрудняет применение полученных данных для определения межиндивидуальных различий в однородных группах спортсменов.

Методы расчета экономичности второй группы отличаются от первой большей практической значимостью и меньшей сложностью технических устройств и необходимостью математических вычислений. Недостатком их является недостаточная универсальность, необходимость составления конкретной формулы расчета для каждого вида спорта.

Третья группа методов отличается использованием различного рода физиологических критериев, как известно, являющихся интегративными показателями. В их основе лежит определение показателей газообмена, биомеханических показателей структуры движений, значений пульса в качестве индикатора энергетических потерь при совершении тех или иных двигательных действий.

Как правило, для определения экономичности или индивидуально-оптимальных двигательных действий необходимо провести сравнение полученных показателей при разных вариантах структуры физических упражнений у каждого спортсмена отдельно с целью выбора наиболее экономичных. Здесь особенно важна точность измерений, так как полученные результаты служат основанием для нахождения оптимальных биомеханических показателей, вариация которых для каждого спортсмена незначительна и, поэтому не обойтись без нужного количества измерений и специальной обработки полученных данных.

100

Необходимо использовать методы повышения надежности, информативности тестов. Тем не менее, можно применять указанную методику только лишь для определения индивидуальной экономичной структуры физического упражнения, а не для сравнения данных с моделью или между испытуемыми, так как разброс индивидуальных значений измеряемых величин слишком велик.