Управление тренировкой велосипедистов различной квалификации на основе применения отрицательной обратной связи

Хажилиев, Нури Юсуфович

Управление тренировкой велосипедистов различной квалификации на основе применения отрицательной обратной связи тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

Хажилиев, Нури Юсуфович АВТОР

кандидата педагогических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Нальчик МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.08 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Управление тренировкой велосипедистов различной квалификации на основе применения отрицательной обратной связи»

Автореферат диссертации на тему "Управление тренировкой велосипедистов различной квалификации на основе применения отрицательной обратной связи"

На правах рукописи

Хажилиев Нури Юсуфович

УПРАВЛЕНИЕ ТРЕНИРОВКОЙ ВЕЛОСИПЕДИСТОВ РАЗЛИЧНОЙ КВАЛИФИКАЦИИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

01 02.08 - Биомеханика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Нальчик 2004

Работа выполнена в Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор, заслуженный изобретатель России

Черкесов Юрий Тагирович

кандидат педагогических наук, доцент Черкесов Тимур Юрьевич

доктор технических наук, профессор Ошхунов Муаед Музафарович

кандидат педагогических наук Сляднева Любовь Николаевна

Ведущая организация:

Ставропольский государственный университет

1 л

часов на заседании

диссертационного совета К.212Ш76.01 при Кабардино-Балкарском государственном университете (360004, г Нальчик. ул.Чернышевского, 173)

Защита состоится « ИъШСй 2004 г. в (0 ртационного совета К.21$076.01 при Кабардино-Бал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарского государственного университета.

Автореферат разослан «

Ученый секретарь >

диссертационного совета V С* кандидат педагогических наук, доцент

А.А. Кожемов

Лк)б~ч и ночи

№039

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одной из актуальных проблем спортивной тренировки на современном этапе является управление тренировочным процессом в оптимальном режиме нагружения. Необходимость такого подхода вызвана большими индивидуальными и временными вариациями состояния спортсмена, в результате чего использование одного и того же действия, одинаковой тренировочной нагрузки может привести к различной ответной реакции организма, к разному тренировочному эффекту (А. Г. Дембо, 1988).

Многие специалисты уделяют особое внимание оптимальной величине нагрузки с учетом индивидуальных особенностей организма спортсмена как основе адаптации и дальнейшего его развития (В.В. Петровский, 1974, А. Г. Дембо, 1988,.Н. Лапутин, 1990, В.Н. Курысь, 1994, Ю.Т. Черкесов, 1996 и др.). Причем наиблагоприятнейшие условия создаются при использовании различных технических устройств адаптивного типа (Ю.Т. Черкесов, В .Г. Свечкарёв, 2001).

У каждого спортсмена есть индивидуальная зона оптимальных значений ЧСС. Тренировки при ЧСС, меньшей нижнего значения зоны, - неэффективны, а при ЧСС, превышающей верхние ее значения, - вредны и опасны для здоровья. Поэтому целесообразно в арсенале тренировочного оборудования иметь устройства, обеспечивающие условия работы мышц, максимально приближенные к реальному и оптимальному согласованию внешней нагрузки с функциональными возможностями организма спортсмена, таким образом, способствующие повышению адаптационных возможностей организма и эффективности управления тренировочным процессом.

Однако в доступной нам литературе не выявлено примеров применения в велоспорте тренажеров и устройств, позволяющих тренироваться в адаптивном режиме.

Сказанное выше обусловливает научную проблему, суть которой состоит, с одной стороны, в необходимости учета оптимальной индивидуальной нагрузки организма спортсмена при организации управления тренировочным процессом, и отсутствием, с другой стороны устройств, позволяющих автоматически регулировать нагрузку по ответной реакции организма спортсмена.

В рамках этой проблемы разработана тема нашего диссертационного исследования, актуальность которого обеспечивается созданием устройства для тренировки велосипедистов-шоссейников, работающего в адаптивном режиме на основе использования отрицательной обратной связи, и разработкой методики его применения.

Объектом исследования является процесс совершенствования двигательных возможностей велосипедистов-шоссейников.

Предмет исследования - педагогические и биомеханические условия использования искусственной среды с отрицательной обратной связью в процессе совершенствования двигательных возможностей велосипедистов- шоссейников.

Цель: Обосновать эффективность метода управления тренировочным процессом велосипедистов-шоссейников на основе использования отрицательной обратной связи.

Рабочая гипотеза: применение в тренировочном процессе велосипедистов-шоссейников искусственной среды, позволяющей в адаптивном режиме регулировать физическую нагрузку по заданной оптимальной частоте сердечных сокращений, будет способствовать управлению биомеханическими характеристиками движения.

В соответствии с объектом, предметом, целью и гипотезой исследования были определены следующие задачи:

1. Проанализировать существующие средства, методы и технологии управления двигательными действиями велосипедистов-шоссейников по ответной реакции организма.

2. Разработать автоматизированную систему непрерывного управления (регулирования) двигательными действиями велосипедистов-шоссеников по отрицательной обратной связи.

3. Исследовать особенности изменения физиологических и биомеханических параметров у велосипедистов различной квалификации при тренировке в условиях адаптивной машины управляющего воздействия и традиционных условиях.

4. Разработать методику тренировки велосипедистов-шоссейников в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по отрицательной обратной связи и обосновать эффективность ее применения в тренировочном процессе.

Научная новизна:

-выявлено ошибочное отнесение различными авторами некоторых технических устройств с управляющим или обучающим воздействием к классу адаптивных тренажеров;

- разработана, создана и внедрена в практику физического воспитания адаптивная машина управляющего воздействия для велоспорта;

-установлены методические возможности применения адаптивной машины управляющего воздействия при регулировании физической нагрузки по отрицательной ответной реакции организма по ЧСС;

- исследованы биомеханические и медико-биологические особенности выполнения педалирования в условиях адаптивной машины управляющего воздействия;

- обоснована эффективность технологии адаптивного управления физической нагрузкой при выполнении упражнений на основе отрицательной обратной связи.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Адаптивная машина управляющего воздействия для велоспорта, позволяющая управлять нагрузкой в автоматическом режиме на основе отрицательной обратной связи по ЧСС.

2. Особенности проявления биомеханических и медико-биологических параметров у велосипедистов-шоссейников различного уровня подготовленности в условиях применения адаптивной машины управляющего воздействия.

3. Методика применения адаптивной машины управляющего воздействия для велоспорта, обеспечивающая более эффективные условия тренировки в межсезонье по сравнению с традиционными методиками.

Теоретическая значимость. Результаты, полученные в данной работе, углубляют знания в области подготовки велосипедистов-шоссейников различного уровня квалификации и методики адаптивного управления тренировочным процессом на основе использования отрицательной обратной связи по биологическим показателям.

Практическая значимость. Внедрена в практику подготовки велосипедистов новая современная методика на основе использования адаптивной машины управляющего воздействия, позволяющая управлять нагрузкой и проявлением биомеханических параметров движения в автоматическом режиме на основе отрицательной обратной связи по ЧСС.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на кафедре научных основ физической культуры и спорта Кабардино-Балкарского государственного университета, докладывались на Международных и региональных научных конференциях (г. Нальчик - 1999, 2002, г. Майкоп - 2001 и Ставрополь - 2003), опубликованы в ряде изданий различного уровня.

На разработанное устройство - «Адаптивная машина управляющего воздействия» получено положительное решение о выдаче патента, приоритет от 19.09.2003 года.

Структура и объем диссертации. Работа состоит ю введения, четырех пив, выводов, практических рекомендаций, содержит 4 таблицы, 26 рисунков, список литературы, включающий 271 источник, в том числе 12 - на иностранном языке, и 3 приложения. Обшцй объем работы -130 страниц.

Для решения поставленных задач применялись следующие методы: анализ и обобщение научно-методической литературы, тестирование, патентный лонск педагогические наблюдения, медико-биологические и биомеханические методы исследования, включающие в себя мониторинг сердечного ритма, оксигемометрию, велоэргометрию; педагогический эксперимент, методы математической статистики.

Организация исследования. Для решения поставленных задач поэтапно проведен ряд исследований. На каждом этапе достигалась определенная цель, и решались конкретные задачи.

Первый этап продолжался в период с 1999 по 2000 год.

Его цель заключалась в изучении современных компьютеризированных тренажерных устройств и автоматизированных систем управления, применяемых в подготовке велосипедистов, анализе их недостатков и возможностей их модернизации.

Содержание работы сводилось к всестороннему теоретическому изучению исследуемого вопроса по данным научно-методической литературы, изучению вопроса на опыте практической деятельности велосипедистов.

На втором этапе (январь - июнь 2001 года) производилась разработка концепции адаптивной машины управляющего воздействия для велоспорта. Нами были спроектированы технические и конструктивные параметры, необходимые для практического применения и изготовления адаптивной машины управляющего воздействия.

Третий этап (июль - декабрь 2001 года):

- приобретение специального велостанка (по паспорту он именуется как велосимулятор) со встроенным велокомпьютером японской фирмы Cat Eye;

- приобретение датчика ЧСС (пульсооксиметра).

Четвёртый этап (январь - июнь 2002 года):

В период с января по июнь 2002 года (4 этап) осуществлялась модернизация приобретенных устройств и объединение их в единый комплекс, а также написание программы по автоматизированной системе управления для персонального компьютера. Таким образом был создан тренажерный комплекс - адаптивная машина управляющего воздействия (АМУВ).

Пятый этап (сентябрь - декабрь 2002 года): тестирование комплекса и программы управления и их совершенствование (корректировка).

Шестой этап (январь - июнь 2003 год): проведение поисковых исследований на разработанной АМУВ при участии велосипедистов различного уровня подготовленности.

Седьмой этап (июль - ноябрь 2003 года): биомеханический и медико-биологический анализ полученных данных, их статистическая обработка на персональном компьютере.

Восьмой этап (декабрь 2003года и январь 2004 год): обоснование эффективности технологии применения АМУВ в тренировочном процессе путем проведения экспериментальных исследований.

По окончании эксперимента производилась систематизация полученных результатов исследования и написание диссертации.

Проведение исследований

Для выявления особенностей изменения физиологических и биомеханических параметров (третья задача исследования) у велосипедистов различной квалификации в условиях непрерывного управления изменением внешней нагрузки по ЧСС и с применением велосимулятора (традиционные условия, постоянная нагрузка) был проведен поисковый эксперимент.

Исследования проводилось на базе научно-исследовательской лаборатории кафедры научных основ физической культуры и спорта Кабардино-Балкарского государственного университета.

В эксперименте приняли участие 21 спортсмен (юноши), занимающиеся велоспортом (в велошколе Олимпийского резерва КБР) и специализи-

рующиеся в шоссейных гонках. Уровень подготовленности испытуемых - от юношеских разрядов до KMC. Возраст - 15-18 лет. Все они были разделены на три группы: первая - высокого уровня мастерства, вторая - среднего и третья — низкого уровня спортивной квалификации.

Испытуемым предлагалось выполнить тренировочное задание в течение 30 мин. в различных режимах: традиционном - с применением вело-симулятора CATEYE SC 1000 и в условиях адаптивной машины управляющего воздействия при непрерывном регулировании внешней нагрузки по ответ-, ной реакции организма. Данная длительность выполнения задания соответствует индивидуальной гонке велосипедистов - шоссейников.

Во время выполнения упражнения производилась регистрация скорости и пройденного расстояния через каждые 30 с. При этом одновременно регистрировались ЧСС и уровень насыщения кислородом крови.

Для расчета оптимальной ЧСС, при выполнении задания в условиях АМУВ, использовалась полученная на большом статистическом материале кривая J. San Gupta (рисунок 9). Гиперболическая кривая представлена в полулогарифмическом масштабе и имеет вид прямой, где по оси ординат откладывалось время в часах, а по оси абсцисс - заданная ЧСС в % от максимальной ЧСС.

При этом максимальная ЧСС определялась как «220 минус возраст в годах». Таким образом, оптимальная ЧСС при работе на разработанной нами АМУВ составила 156-57 ударов в минуту в течение 30 мин., (такое же время работы на тренажере использовали наши исследуемые спортсмены, тренируясь по составленному тренером плану тренировок), а коридор (оптимальная зона ЧСС) определилась нами как ±5 ударов, т.е 151-161 или 152-162 удара в минуту.

При разработке методики применения АМУВ для велосипедистов-шоссейников (4 задача) мы основывались на возможности ее использования в тренировочном процессе в межсезонье с приближением к реальным условиям - индивидуальной спринтерской гонке. При этом в экспериментальной группе нагрузка задавалась индивидуально относительно ответной реакции организма и возрастного ценза. Максимум создаваемого сопротивления АМУВ соответствует 2 режиму велосимулятора CATEYE CS 1000 и был примерно равен 18-20 кг.

Для обоснования эффективности методики тренировки велосипеди-стов-шоссейников в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки с использованием отрицательной обратной связи был проведен эксперимент, в котором приняли участие спортсмены низкой квалификации. Испытуемые были разделены на контрольную и экспериментальную группы по 10 человек в каждой.

Тренировочные экспериментальные занятия проводились по стандартному рабочему плану, предложенному Ж. Анкетилем для тренировки юниоров, в течение 2-х месяцев (декабрь 2003 г. и январь 2004 г.), 4 раза в неделю. При этом на каждом занятии контрольная группа занималась на велостанке в течение 30 минут, а экспериментальная - в условиях АМУВ. Как уже отмечалось, предла-

гаемая нами длительность выполняемого упражнения соответствует индивидуальной гонке велосипедистов-шоссейников на 20 км.

Перед началом эксперимента и по его окончании проводилось тестирование времени восстановления ЧСС и пройденного расстояния после работы на велостанке в течение 30 минут. Полученные результаты в обеих группах сравнивались с помощью методов математической статистики.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ и обобщение данных научной и научно-методической литературы позволяют отметить ряд достоинств и недостатков, присущих современным техническим устройствам, применяемым в циклических видах спорта, в том числе велосипедный спорт.

К основным достоинствам относятся:

- хорошая срочная информативность о различных биомеханических и медико-биологических параметрах;

- высокая точность измерения;

- небольшие размеры устройств и тенденция их дальнейшего уменьшения;

- простота и удобства использования;

- возможность обработки и хранения в памяти устройства информации, а также возможность ее передачи для создания баз данных в персональном компьютере;

- ряд различных удобств, зависящих от специализации и конструктивных особенностей устройств.

Основным недостатком является невозможность работы этих устройств в «адаптивном режиме», за исключением MAB для циклических упражнений (В.В. Розенблат 1967, М.Е. Лившиц 1989, Ю.Т. Черкесов 1991,2002).

Компьютеризованные тренажерные устройства и комплексы наилучшим образом способствуют адаптации и повышению эффективности тренировочного процесса, так как с их применением условия работы мышц максимально приближены к оптимальному согласованию внешней нагрузки с функциональными возможностями организма спортсмена (М.Я. Горкин 1971, Ю.Т. Черкесов 2001).

При этом более эффективными являются устройства с отрицательной обратной связью. В биологии - отрицательная обратная связь это «метод сиюминутного исследования физиологических функций организма с помощью научного оборудования по ответной реакции организма» (Новейший справочник по нетрадиционной медицине, 1995). В теории автоматического регулирования и управления обратной связью называется «цепь передачи воздействий с выхода звена на ее вход». Обратная связь бывает отрицательной и положительной. При отрицательной обратной связи воздействие поступающее на вход прямой цепи равно разности воздействий входного сигнала и сигнала обратной связи, а при положительной обратной связи их сумме (Г.Ф. Зайцев 1975).

Применение датчиков, регистрирующих динамику функционального состояния организма спортсмена, а также датчиков условного перемещения позволило решить технические проблемы создания адаптивного компьютеризованного велотренажерного устройства.

В НИЛ «Биотехника» кафедры научных основ физической культуры и спорта КБГУ разработано и апробировано в тренировочном процессе велосипедистов устройство, отвечающее требованиям, предъявляемым к компьютеризированным тренажерам адаптивного воздействия. В соответствии с основным принципом своего действия устройство получило название «Адаптивная машина управляющего воздействия» (АМУВ).

Устройство включает в себя (рис. 1 и 5): раму 1 для закрепления велосипеда 2, состоящую из узла крепления вилки переднего колеса 3 и узла фиксированной опоры 4 заднего колеса 5 велосипеда 2. При этом заднее колесо 5 фрикционно связано с роликом 6 (рис. 4), размещенным на оси 7, установленной на раме 1. На оси 7 с одной стороны от ролика 6 находится крыльчатка вентилятора 8 (рис. 2), а на другой стороне от ролика б - ступенчато изменяемая нагрузка. Она создается с помощью постоянного магнита 9 (рис. 3), надвигаемого ступенчато на вращающийся вместе с колесом 5 медный диск 10. Имеется датчик 11 условного перемещения велосипеда 2, выходной сигнал которого привязан к вращению указанного ролика 6 (рис. 4).

Рис. 1. Адаптивная машина управляющего воздействия

Рис. 2

' 9 Рис. 3

Рис.4

Велосипедист

Сердце

Клавиатура

Датчик ЧСС

АЦПиЦАП

Велотренажбр Регулятор

Системный блок

ПУ

Усилитель

Дисплей

РС

Рис. 5. Схема АМУВ с автоматизированной системой управления

Динамическая нагрузка создается с помощью и благодаря взаимодействию вихревых токов, наводимых во вращающемся металлическом (медном) диске 10 регулирующей обмоткой 12. Она намотана на сердечник магнитопровода 13, охватывающего часть поверхности упомянутого диска 10 и подключенного через первый усилитель 14 (рис. 10) и первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 15 к системному блоку 16 персонального компьютера (ПК) с дисплеем 17 и клавиатурой 18. Обмотка возбуждения электродвигателя 19 через второй усилитель 20 и второй ЦАП 21 подключена к системному блоку 16.

Датчик измерения ЧСС 22, измерительный щуп которого, надеваемый на велосипедиста во время тренировки, и упомянутый датчик 11 условного перемещения велосипеда 2, подсоединены к системному блоку 16 через первый 24 и второй 25 АЦП, соответственно. При этом ось электрического двигателя 19 механически (в данном случае - фрикционно) связана с задним колесом 5 велосипеда 2. Все узлы и датчики, которым для работы необходимо электрическое питание, подключены к источнику питания 27.

Особенности изменения физиологических и биомеханических параметров у велосипедистов различной квалификации при тренировке в условиях АМУВ и традиционных условиях

Динамика насыщения артериальной крови кислородом у велосипедистов различной квалификации в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по ЧСС и в традиционных условиях тренировки

При проведении поисковых исследований нами фиксировались динамика насыщения гемоглобина кислородом методом трансмиссионной пуль-соксиметрии у велосипедистов различной квалификации при непрерывном

регулировании внешней нагрузки по ЧСС (в условиях применения АМУВ) и в традиционных условиях. Ниже на рис. 6-7 приведены оксигемограммы, характеризующие общие тенденции изменения насыщения гемоглобина кислородом у велосипедистов различной квалификации В табл 1 представлены средние значения регистрируемого показателя.

Таблица 1

Изменение насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом у велосипедистов различной квалификации в различных условиях тренировки

Уровень мастерства Традиционные условия Условия АМУВ Достоверность различий при р<0,05

~х~±5 Т±б

Высокий 93,4 ±1,12 95,5 ±1,13 <

Средний 91,0 ±1,84 92,8 ±1,25 <

Низкий 86,4 ±2,46 93,2 ±2,14 <

Как видно на графиках (рис. 6, 7, 8), у спортсменов, занимавшихся в условиях АМУВ, колебание напряжения кислорода в крови значительно ниже, чем у тренирующихся в традиционных условиях. При этом средний уровень количества кислорода в крови (табл. 1) выше у занимавшихся в условиях тренажерного комплекса.

Рис. 6. График изменения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом у спортсменов высокого уровня мастерства в условиях применения АМУВ и в традиционных условиях

-Традиционные усломт - --- МА8 АМУВ *

Рис. 7. График изменения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом у спортсменов среднего уровня мастерства в условиях применения АМУВ и в традиционных условиях

Рис. 8. График изменения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом у спортсменов низкого уровня мастерства в условиях применения АМУВ и в традиционных условиях

Обращает на себя внимание особенность изменения количества кислорода в крови, наблюдаемая при выполнении работы спортсменами различной квалификации в исследованных условиях. Так, в условиях АМУВ наблюдается большая согласованность анимальных и вегетативных систем организма, в более короткие сроки наступает устойчивое состояние, что приводит к увеличению функциональных возможностей мышечного аппарата спортсменов (рис. 8). Наблюдаемая динамика изменений насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом сопровождается увеличением работоспособности и уменьшением времени восстановления.

Данная методика применения АМУВ наиболее актуальна для начинающих спортсменов, так как позволяет на протяжении всей дистанции сохранять достаточно высокий уровень кислорода в крови. При этом стресс -реакция организма достаточно высока, а повреждающие эффекты практически отсутствуют.

Из табл. 1 видно, что насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом у велосипедистов различной квалификации в условиях применения АМУВ и в традиционных условиях достоверно различается.

Динамика скорости движения велосипедистов различной квалификации при тренировке в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по ЧСС и в традиционных условиях

Ре1улирование уровня сопротивления программой управления по ЧСС отразилось на параметрах биомеханических характеристик движения, которые мы сравнили с характеристиками упражнения, выполняемого в традиционных условиях, т.е. на велосимуляторе Cateye CS-1000 без автоматического регулирования (таким или подобным тренажером пользуются многие велосипедисты в процессе тренировок). Ниже на рисунках отображены графики изменения параметров различных биомеханических характеристик движений, выполняемых спортсменами различного уровня подготовленности.

Динамика ЧСС, скорости движения и расстояния, пройденного спортсменами высокого уровня мастерства при тренировке в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по ЧСС и в традиционных условиях

Из представленного рис. 9, отражающего динамику ЧСС, характерную для велосипедистов высокого уровня подготовленности при выполнении задания в различных условиях, видно, что уровень исследуемого показателя достаточно быстро возрастает до 160 ударов, как в традиционных условиях, так и в условиях, создаваемых АМУВ. При дальнейшем выполнении упражнения уровень ЧСС в условиях предлагаемого нами устройства остается неизменным до конца тренировки, а в традиционных условиях постоянно возрастает и к концу занятий достигает значения 180 ударов.

Скорость движения, представленная на рис. 10, при выполнении упражнения в условиях адаптивной машины управляющего воздействия значительно выше по сравнению с традиционными условиями тренировки, при этом наблюдается наиболее плавное ее изменение.

13 15 t, мин

17 19 21 23 25 27

-условия АМУВ

— — традиционные _условия__

Рис. 9. График изменения ЧСС у спортсменов высокого уровня мастерства в условиях АМУВ и в традиционных условиях тренировки

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

мин

—традиционные

условия — условия АМУВ

Рис. 10. График изменения скорости у спортсменов высокого уровня мастерства в условиях АМУВ и в традиционных условиях тренировки

Рис. 11. Диаграмма расстояния, пройденного спортсменами высокого уровня мастерства за 30 минут в различных условиях тренировки

Динамика скорости движения, ЧСС и пройденного расстояния у спортсменов среднего уровня мастерства в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по ЧСС и в традиционных условия тренировки

У спортсменов среднего уровня мастерства наблюдается еще большее отличие в динамике ЧСС (рис. 12) между традиционными условиями выполнения упражнения и условиями АМУВ. При этом ЧСС в традиционных условиях значительно выше и постоянно растет, тогда как в условиях нашего тренажерного комплекса она, достигнув оптимального значения, держится на этом уровне.

Динамика скорости движения (рис. 13) в условиях АМУВ носит более плавный характер и остается примерно на одном уровне до конца выполнения упражнения, а в традиционных условиях носит скачкообразный характер - большие значения в начале упражнения и снижение к его окончанию.

^сирад иконные условия ■ условия АМУВ_

200 180 160 140 120 а юо 80 60 40 20 0

13 15 17

МИН

19 21 23_25—

-условия АМУВ

- традиционные условия

Рис. 12. График изменения ЧСС у спортсменов среднего уровня мастерства в различных условиях тренировки

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 мин

-традиционные

--АМУв

Рис. 13. График изменения скорости у спортсменов среднего уровня мастерства в различных условиях тренировки

Рис. 14. Диаграмма расстояния, пройденного спортсменами среднего уровня мастерства за 30 минут тренировки в условиях АМУВ и в традиционных условиях

Динамика скорости движения, ЧСС и пройденного расстояния у спортсменов низкого уровня мастерства при непрерывном регулировании внешней нагрузки по ЧСС и в традиционных условиях тренировки

График изменения ЧСС у спортсменов низкого уровня подготовленности, представленный на рис. 15, показывает такую же картину изменения исследуемых характеристик, что и у спортсменов более высоких разрядов. Это свидетельство эффективности применения АМУВ, которая способна удерживать уровень ЧСС в оптимальных пределах.

во--

40--

20-------

О .............................

1 3 6 7 0 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

мии -трздидежные

условия

--условия АМУВ

Рис. 15. График изменения ЧСС у спортсменов низкого уровня мастерства в условиях АМУВ и в традиционных условиях тренировки

На рис. 16 видно, что в условиях адаптивной машины управляющего воздействия спортсмены низкой квалификации способны выполнять двигательное задание с гораздо большей скоростью, при этом происходящие изменения имеют меньшие отклонения, чем при выполнении упражнения в традиционных условиях тренировки.

Рис. 16. График изменения скорости у спортсменов низкого уровня мастерства в различных условиях тренировки

1514,8

□ традиционнь« условия ■ условия АМУВ

Рис. 17. Диаграмма расстояния, пройденного спортсменами низкого уровня мастерства за 30 минут тренировки в условиях АМУВ и в традиционных условиях

Средние значения ЧСС, скорости движения и пройденного расстояния у велосипедистов различного уровня мастерства при тренировке на АМУВ и в традиционных условиях

В табл. 2, нами приведены средние значения параметров исследуемых биомеханических характеристик движения, полученные нами при проведении эксперимента. Средние значения ЧСС у всех спортсменов в традиционных условиях тренировки колеблются в диапазоне от 161,34 до 171,14 ударов, а в условиях адаптивной машины управляющего воздействия - от 149,7 до 154,9 ударов, что достоверно различается. Средний показатель скорости движения достоверно выше у спортсменов всех уровней подготовленности при тренировке в условиях АМУВ (33,36-32,55 км/ч) по сравнению с традиционными условиями (30,86-31,75 км/ч).

Таблица 2

Изменения биомеханических параметров движения у велосипедистов различной квалификации в различных условиях тренировки

Традиционные условия Условия АМУВ

Уровень ЧСС V (км/ч) Ь (км) ЧСС V (км/ч) Ь (км) Достоверность различий при

мастерства х ±5 х ±5 х ±5 х ±6 X ±8 х ±8 р<0,05

1 2 3 4 5 6 1-4 2-5 3-6

Высокий 161,34 ±15,27 31,75 ±1,09 15,46 ±0,43 153,27 ±14,53 33,36 ±1,45 17,08 ±0,72 < < <

Средний 162,9 ±26,12 30,86 ±2,63 15,47 ±0,37 149,7 ±22,17 32,64 ±1,08 16,50 ±0,39 < < <

Низкий 171,14 ±20,44 31,18 ±0,56 15,34 ±0,29 154,9 ±12,81 32,55 ±0,96 16,29 ±0,32 < < <

В условиях адаптивной машины управляющего воздействия спортсмены проехали за 30 мин. достоверно большее расстояние по сравнению с традиционными условиями выполнения упражнения.

Так, спортсмены низкой квалификации проехали 16Д9±0,32 км и 15,34±0,29 км соответственно. У спортсменов средней квалификации пройденное расстояние в условиях АМУВ составило 16,50±0,39 км, а в традиционных условиях 15,47±0,37 км. У спортсменов высокой квалификации также наблюдается существенное отличие между расстоянием, пройденным в традиционных условиях и в условиях тренажерного комплекса: 15,46±0,43 км и 17,08±0,72 км, соответственно.

Эффективность применения методики тренировки велосипедистов-шоссейников в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по ответной реакции организма

Эффективность предлагаемой нами методики тренировки велосипеди-стов-шоссейников определялась по времени восстановления после нагрузки и пройденному расстоянию, зарегистрированным на первом и последнем занятиях при выполнении тестового задания - езда на велостанке в течение 30 минут.

Сравнительный анализ результатов тестирования, проведенного по окончании педагогического эксперимента, представлен в табл. 3. Из табл. видно, что в обеих группах произошло достоверное улучшение показателей регистрируемых характеристик движения.

В экспериментальной груше, которая тренировалась в условиях АМУВ, позволяющей регулировать сопротивление по ответной реакции организма, время восстановления достоверно меньше (64,21 ±1,03 с) по сравнению с контрольной группой (85,74 ±1,13 с).

Расстояние, пройденное спортсменами за 30 мин. в условиях вело-станка, в экспериментальной группе (19,15 ±1,78 км) достоверно больше, чем в контрольной (17,02 ±0,82 км). Полученное достоверное различие параметров исследуемых характеристик свидетельствует об эффективности предлагаемой нами методики тренировки велосипедистов низкого уровня.

Обсуждение результатов исследования

Обобщая результаты исследования, можно сказать, что автоматизированная система управления АМУВ для велосипедистов качественно справляется со своей задачей: ЧСС спортсмена находится в заданном коридоре (151-161 удар в минуту или 154-162 удара в минуту в наших конкретных случаях). И если по каким-то причинам ЧСС все-таки выходит за пределы коридора, АСУ приводит значения к норме. Плавность изменения нагрузки АСУ на педалях велотренажера отметили все участники эксперимента.

У подавляющего большинства спортсменов ЧСС держится ближе к верхнему значению коридора как на рис 9, 12, 15. Это также видно из таблицы 3, где представлены средние значения ЧСС в условиях применения АМУВ. Эту особенность необходимо иметь в виду для более точного дозирования физической нагрузки в дальнейшем.

Результаты основного педагогического эксперимента

Таблица 3

Регистрируемые характеристики До эксперимента После эксперимента Достоверность различий при Р<0,05

контр, группа эксперим. группа контр, группа эксперим. группа

Х±а Х±а контр, группа эксперим. группа

1 Время восстановления (с) 124,12±1,13 125,02 ±1,44 85,74±1,13 64,21± 1,03 < <

2 Пройденное расстояние (км) 15,05±1,29 14,82±1,29 17,02±0,82 19,15±1,78 < <

Достоверность различий при Р<0,05 1 > <

2 > <

В традиционных условиях невозможно сохранить оптимальный коридор ЧСС, она превышает заданный уровень, что хорошо видно на рис. 9, 12,15. Средние значения ЧСС выше рекомендуемых (табл. 2). Во всех случаях сравнения у спортсменов различной квалификации обнаружены достоверные отличия по средним значениям ЧСС.

Результаты исследований динамики физиологических показателей организма спортсменов, тренирующихся в стандартных условиях и в условиях АМУВ, показали, что адаптация к физической нагрузке проходит быстрее и с меньшим повреждающим эффектом, чем в стандартных условиях. Динамика ЧСС зарегистрированная в результате экспериментов, показывает, что в условиях АМУВ сердце спортсмена лучше адаптируется к нагрузке, а вариативное ее изменение позволяет удерживать данный параметр работы сердца в оптимальном «коридоре». Спортсмены, тренировавшиеся в условиях АМУВ, быстрее восстанавливались и выполняли больший объем работы, что свидетельствует о развитии у них адаптационного синдрома.

Главное содержание общего адаптационного синдрома, как известно, составляет значительное возбуждение высших вегетативных центров и, как следствие, адренергической и гипофизарно-адреналовой систем. В результате реализуется эффект высоких концентраций катехоламинов и глюкокортикои-дов. Оба эти фактора обладают в организме широким диапазоном действия, главная черта которого состоит в мобилизации энергетических и структурных ресурсов организма. Катехоламины закономерно увеличивают минутный объем сердца, вызывают мобилизацию гликогенного резерва печени и гипергликемию, липолиз и увеличение содержания жирных кислот в крови и, соответственно, увеличивают приток кислорода и субстратов окисления к тканям. Глюкокортикоиды, действуя на генетическом уровне, активируют глюконеогенез и трансаминирование, а тем самым преобразование аминокислот в глюкозы - структурного резерва организма - в энергетический. В целом вызванный любым фактором среды стресс внешне выглядит как генерализованная реакция мобилизации, охватывающая весь организм.

Факт, что короткое, заведомо адаптогенное стрессор! юе воздействие может в срочном порядке повысить резистентность жизненно важного органа к гипоксии, и эффект этот с большой долей вероятности обеспечивается мобилизацией гликолиза, был установлен сравнительно недавно [Меерсон, Устинова, 1983].

Использованное нами короткое стрессорное воздействие (условия АМУВ), в отличие от длительного (традиционные условия), не вызвало нарушений сократительной функции сердца. Основной эффект этого воздействия выявился, когда спортсмены были поставлены в условия миогенной гипоксии. Из полученных нами данных (табл. 1-2, рис. 6-9, 12, 15) следует, что спортсмены, перенесшие длительное стрессорное воздействие, отвечали на гипоксию депрессией основных параметров сокращения и расслабления.

При последующей реоксигенации исчезновение гипоксической контрактуры, характеризуемой уровнем диастолического давления, протекает у перенесших длительный стресс спортсменов медленнее, чем в условиях АМУВ.

Резистентность к миогенной гипоксии сердец спортсменов, перенесших короткое стрессорное воздействие, была существенно повышена. Из материала тех же таблиц и рисунков следует, что примерно на 40 % увеличился индекс расслабления сердечной мышцы и коронарный проток. При гипоксическом воздействии эффект короткого стресса выявился еще более определенно. Так, при выполнении нагрузки развиваемое давление для сердец этих спортсменов, по сравнению с сердцами контрольных, было увеличено, примерно, на 45%, скорость развитая давления - на 110 %, а скорость падения давления, т. е. скорость расслабления, оказалась увеличенной в 2,7 раза и как следствие индекс расслабления увеличился почти на 60 %. Коронарный приток в сердцах спортсменов, перенесших короткое стрессорное воздействие, оказался увеличенным в условиях миогенной гипоксии почти на 90 %.

Оценивая рассмотренное выше положительное влияние адаптации к физической нагрузке на общую резистентность организма, т. е., по существу, положительный перекрестный эффект этой адаптации, надо иметь в виду, что это явление проявляется лишь при рациональном дозировании физических нагрузок. Прямая функциональная недостаточность может явиться как итогом самой перегрузки, так и возникающей при этом стресс-реакции. Эта цена срочной адаптации ярко проявляется при первых нагрузках нетренированных людей. Как показывают результаты наших исследований, подобных последствий можно избежать при проведении тренировок в условиях АМУВ.

Как реализованную возможность управления тренировочным процессом в условиях АМУВ можно рассматривать динамику параметров исследованных биомеханических характеристик движения.

Так, зарегистрированы изменения, произошедшие с такой биомеханической характеристикой, как скорость у спортсменов различной квалификации в различных условиях тренировки. Одинаковой она была только несколько минут в самом начале дистанции. На остальных участках скорость в условиях АМУВ выше, чем в традиционных условиях тренировки.

Так как скорость передвижения напрямую связана с пройденной дистанцией, то в традиционных условиях (за 30 минут работы на тренажере) спортсмены высокого уровня мастерства проезжали в среднем на 2 км меньше, чем в условиях применения АМУВ.

Таким образом, по зарегистрированным биомеханическим показателям были обнаружены статистически значимые различия в пользу условий применения АМУВ по сравнению с традиционными условиями тренировки. Это говорит о правильно построенном алгоритме управления устройством и целесообразности его применения в тренировочном процессе.

Основными факторами, подтверждающими эффективность предлагаемой нами методики тренировки велосипедистов-шоссейников низкого уровня подготовленности, являются результаты проведенного педагогического эксперимента Результаты тестирования достоверно выше в группе, применявшей в тренировке адаптивную машину управляющего воздействия, позволяющую автоматически регулировать сопротивление по ответной реакции организма.

Выводы

1. Анализ результатов литературных источников показал ряд достоинств современных технических устройств, применяемых в тренировке велосипедистов. Однако в велоспорте отсутствуют технические устройства, способные работать в «адаптивном режиме».

2. Разработана, создана и апробирована на практике адаптивная машина управляющего воздействия для велоспорта, представляющая собой компьютеризованный велотренажёрный комплекс, позволяющий непрерывно регулировать физическую нагрузку по заданной частоте сердечных сокращений на основе отрицательной обратной связи.

3. Зарегистрирована динамика ЧСС и насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом, которая показывает, что в условиях АМУВ организм спортсмена лучше адаптируется к нагрузке, а вариативное ее изменение позволяет удерживать параметры ЧСС в оптимальном «коридоре»: 149,7-154,9 ударов в минуту, тогда как в традиционных условиях тренировки этот коридор составляет 161,34-171,4 удар в минуту, достоверно превышая оптимальный уровень.

4. Спортсмены, тренирующиеся в условиях АМУВ, быстрее восстанавливаются: время восстановления в экспериментальной группе составляет 64,21±1,03 с против 85,74±1,13 с - в контрольной, и выполняют больший объем работы, что свидетельствует о развитии у них адаптационного синдрома.

5. Методика занятий в условиях АМУВ для велосипедистов с оптимальной частотой сердечных сокращений способствует улучшению параметров биомеханических характеристик движения. Это выражается в увеличении скорости движения и пройденного расстояния у всех испытуемых.

Так, если скорость движения, развиваемая спортсменами высокой квалификации в традиционных условиях тренировки, составляет 31,75±1,09 км/ч, то в условиях АМУВ она равна 33,3б±1,45 км/ч; у спортсменов средней квалификации эти показатели равны 30,86±2,63 км/ч и 32,64±1,08 км/ч, у спортсменов низкой квалификации - 31,18±0,56 км/ч и 32,55±0,96 км/ч, соответственно.

Расстояние, пройденное в традиционных условиях тренировки составляет 15,46±0,43 км/ч - 15,34±0,29 км/ч, а при тренировке на АМУВ - 17,08±0,72 км/ч -16,29±0,32 км/ч в зависимости от уровня спортивного мастерства.

6. Разработанная нами методика применения адаптивной машины управляющего воздействия, позволяющей непрерывно автоматически регулировать нагрузку по ответной реакции организма спортсмена, является эффективным средством оптимизации управления тренировочным процессом в циклических видах спорта вообще и в велосипедном спорте, в частности, и служит повышению результативности тренировочного процесса

Практические рекомендации

Нами рекомендуется метод адаптивного управления нагрузкой с использованием АМУВ в спортивной тренировке велосипедистов при оптимальной ЧСС, которая рассчитывается по кривой J. San Gupt, вместо работы на традиционных технических устройствах.

Разработанная методика применения адаптивной машины управляющего воздействия для велосипедистов может использоваться для измерения и обработки различных биомеханических, медико-биологических и других параметров и управления двигательными действиями человека (спортсмена) на основе отрицательной обратной связи по частоте сердечных сокращений.

Данная методика может эффективно применяться в процессе спортивной тренировки велосипедистами различных специализаций и различного уровня подготовленности, а так же спортсменами других циклических еидов спорта. При соответс1вующей корректировке алгоритма управления она может быть полезна в практике физического воспитания, оздоровительной, лечебной и адаптивной физической культуры.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Тренировка велосипедистов в условиях адаптивного воздействия и адекватно-раздельного питания // Биомеханика и новые концепции физкультурного образования: Тезисы докл. Междунар. науч. конф. - Нальчик, 1999. - соавт.

2. Биомеханические аспекты валеологии // Биомеханика н новые концепции физкультурного образования: Тезисы докл. Междунар. науч. конф. -Нальчик, 1999.-соавт.

3. Машина адаптивного воздействия // Современные проблемы развития физической культуры и спорта: Материалы Междунар. науч. практ. конф. - Майкоп, 2001. - соавт.

4. Компьютеризованный велотренажерный комплекс с биологической отрицательной обратной связью // Актуальные проблемы валеологии, воспитания учащихся в условиях новой концепции физкультурного образования: Материалы Междунар. науч. конф. - Нальчик, 2002. - соавт.

5. Программное обеспечение адаптивного компьютеризованного велотрена-жерного устройства // Физкультура в пространстве культуры Ставропольского края: Материалы III научно-практ. конф. - Ставрополь, 2003. - соавт.

6. Адаптивное компьютеризованное велотренажерное устройство // Физкультура в пространстве культуры Ставропольского края: Материалы III научно-практ. конф. - Ставрополь, 2003. - соавт.

В печать 20.11.2004. Тираж 100 экз. Заказ № 4283 Типография КБ ГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

РНБ Русский фонд

2006-4 18099

НОЙ 2004

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата педагогических наук, Хажилиев, Нури Юсуфович

Сокращения.

Введение.

ГЛАВА I. Современные представления о роли управления тренировочным процессом велосипедном спорте.

1.1. Управление тренировочным процессом спортсменов как основной резерв повышения его эффективности.

1.2. Контроль тренировочных нагрузок в управлении тренировочным процессом в шоссейном велоспорте.

1.3. Частота сердечных сокращений как инструмент управления тренировочным процессом и пороговые точки энергообеспечения работы ве-лосипедистов-шоссейников.

1.4. Адаптация организма спортсменов к напряженной мышечной деятельности

1.5. Современные технические устройства для тренировки велосипедистов

ГЛАВА II. Методы и организация исследования.

11.1. Методы исследования.

11.2. Организация исследования.

ГЛАВА III. Результаты исследования.

III. 1. Положительные и отрицательные факторы современных методов управления двигательными действиями велосипедистов-шоссейников

111.2. Конструктивные особенности и принцип работы адаптивной машины управляющего воздействия для тренировки велосипедистов.

111.3. Особенности изменения физиологических и биомеханических параметров у велосипедистов различной квалификации при тренировке в условиях АМУВ и традиционных условиях.

III.4. Эффективность применения методики тренировки велосипедистов-шоссейников в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по ответной реакции организма.

ГЛАВА IV. Обсуждение результатов исследования.

Выводы.

Введение диссертация по механике, на тему "Управление тренировкой велосипедистов различной квалификации на основе применения отрицательной обратной связи"

Эффективность тренировки велосипедистов повышается, если условия работы мышц приближены к реальному и оптимальному согласованию внешней нагрузки с функциональными возможностями организма спортсмена [235]. Проявление же уровня физических качеств (а, следовательно, и биомеханических показателей и характеристик движения) зависит от функциональных систем организма спортсмена [77].

Многие специалисты уделяют особое внимание оптимальной величине нагрузки с учетом индивидуальных особенностей организма спортсмена как основе адаптации и дальнейшего его развития [120; 168; 61; 234; и др.]. Причем наиблагоприятнейшие условия создаются при использовании различных технических устройств адаптивного типа [241].

Само слово "адаптация", широко используемое в современной научно-технической литературе, заимствовано из биологии и довольно точно отражает процессы приспособления разного рода объектов к нуждам человека. Программируемая вычислительная техника является очень благодарным объектом для адаптации, так как легко позволяет реализовать всякого рода изменения в процессе своего функционирования - для этого достаточно ввести соответствующую программу необходимого изменения. Однако программный подход возможен лишь в том случае, когда полностью ясно, как действовать в той или иной ситуации. Но это далеко не всегда возможно достичь, не прибегая к помощи арсенала методов адаптации.

Конечный эффект адаптации - повышение устойчивости, жизнестойкости системы к факторам внешней среды. Адаптация к спортивным нагрузкам сопровождается быстрым нарастанием функциональных резервов организма, поэтому сам тренировочный процесс можно рассматривать как одно из надежных средств раскрытия и повышения резервов адаптации растущего организма.

Одним из биологических показателей степени нагруженности организма спортсмена является его ответная реакция на прикладываемую нагрузку - частота сердечных сокращений. Это обусловлено тем, что показатель ЧСС тесно связан с нейрогуморальными системами организма и является индикатором адаптивных реакций всего организма [13, 163].

У каждого спортсмена есть индивидуальная зона оптимальных значений ЧСС. Тренировки при ЧСС, меньшей нижнего значения зоны, - неэффективны, а при ЧСС, превышающей верхние ее значения, - вредны и опасны для здоровья. Сам спортсмен не всегда может контролировать себя по ЧСС. Поэтому целесообразно в арсенале тренировочного оборудования иметь устройства, обеспечивающие условия работы мышц максимально приближенные к реальному и оптимальному согласованию внешней нагрузки с функциональными возможностями организма спортсмена, таким образом способствующие повышению адаптационных возможностей организма и эффективности управления тренировочным процессом.

Работы в этом направлении начаты И.П. Ратовым и Ю.Т.Черкесовым, а теперь продолжаются их учениками. Отсутствие необходимых доступных и адекватных медико-биологических датчиков, определяющих физическое состояние человека, еще совсем недавно сдерживало практическое внедрение данных устройств в тренировочный процесс, а, следовательно, и не стимулировало дальнейшее развитие этих технологий.

Сказанное выше обусловливает научную проблему, суть которой состоит, с одной стороны, в необходимости учета оптимальной индивидуальной нагрузки организма спортсмена при организации управления тренировочным процессом, и отсутствием, с другой стороны устройств позволяющих автоматически регулировать нагрузку по ответной реакции организма спортсмена.

В рамках этой проблемы разработана тема нашего диссертационного исследования, актуальность которого обеспечивается созданием устройства для тренировки велосипедистов - шоссейников, работающего в адаптивном режиме на основе использования отрицательной обратной связи, и разработкой методики его применения.

Цель: Обосновать эффективность метода управления тренировочным процессом велосипедистов - шоссейников на основе использования отрицательной обратной связи.

Цель настоящего исследования обусловила необходимость решения следующих задач:

1. Проанализировать существующие средства, методы и технологии управления двигательными действиями велосипедистов - шоссеЙников по ответной реакции организма.

4. Разработать методику тренировки велосипедистов-шоссейников в условиях непрерывного регулирования внешней нагрузки по отрицательной обратной связи и обоснование эффективность ее применения в тренировочном процессе.

Теоретико-методологическую базу исследования составили научные положения В.М. Зациорского об "автоматическом управлении тренировочным процессом" и "развитии двигательных качеств спортсменов"; учение И.П. Ратова об "искусственно управляющей среде"; концепции Ю.Т. Черкесова о "непрерывном регулировании взаимодействия спортсмена и предметной среды"; В.И. Жукова об "оптимальном характере выполнения силовых и скоростно-силовых упражнений"; В.Б. Коренберга об "основах качественного анализа движений" и В.Г. Свечкарёва об "автоматизированных системах адаптивного воздействия в управлении тренировочным процессом".

В исследовании автор исходит из гипотезы, что применение в тренировочном процессе велосипедистов-шоссейников искусственной среды, позволяющей в адаптивном режиме регулировать физическую нагрузку по заданной оптимальной частоте сердечных сокращений, будет способствовать управлению биомеханическими характеристиками движения.

Научная новизна: выявлено ошибочное отнесение различными авторами некоторых технических устройств с управляющим или обучающим воздействием к классу адаптивных тренажеров; разработана, создана и внедрена в практику физического воспитания адаптивная машина управляющего воздействия для велоспорта; установлены методические возможности применения адаптивной машины управляющего воздействия при регулировании физической нагрузки по отрицательной ответной реакции организма по ЧСС; исследованы биомеханические и медико-биологические особенности выполнения педалирования в условиях адаптивной машины управляющего воздействия; обоснована эффективность технологии адаптивного управления физической нагрузкой при выполнении упражнений на основе отрицательной обратной связи.

Основные положения, выносимые на защиту: адаптивная машина управляющего воздействия для велоспорта, позволяющая управлять нагрузкой в автоматическом режиме на основе отрицательной обратной связи по ЧСС; особенности проявления биомеханических и медико-биологических параметров у велосипедистов - шоссейников различного уровня подготовленности в условиях применения адаптивной машины управляющего воздействия; методика применения адаптивной машины управляющего воздействия для велоспорта, позволяющая более эффективно тренироваться в межсезонье по сравнению с традиционными методиками.

Достоверность результатов исследования обеспечивается достаточным объемом выборки испытуемых, применением методов математической статистики, использованием электронных устройств объективной информации.

На разработанное устройство - «Адаптивная машина управляющего воздействия» получено положительное решение о выдаче патента по заявке № 2004104054 от 19.09.2003 года.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, содержит 4 таблицы, 26 рисунков, список литературы, включающий 271 источников, в том числе 12 — на иностранном языке, и 3 приложения. Общий объем работы -130 страниц компьютерного набора текста.

Заключение диссертации по теме "Биомеханика"

ВЫВОДЫ

3 . Зарегистрирована динамика ЧСС и насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом, которая показывает, что в условиях АМУВ организм спортсмена лучше адаптируется к нагрузке, а вариативное ее изменение позволяет удерживать параметры ЧСС в оптимальном «коридоре»: 149,7 - 154,9 ударов в минуту, тогда как в традиционных условиях тренировки этот коридор составляет 161,34 - 171,4 удар в минуту, достоверно превышая оптимальный уровень.

4. Спортсмены, тренирующиеся в условиях АМУВ, быстрее восстанавливаются: время восстановления в экспериментальной группе составляет 64,21±1,03 с против 85,74 ± 1,13 с - в контрольной, и выполняют больший объем работы, что свидетельствует о развитии у них адаптационного синдрома.

Так, если скорость движения, развиваемая спортсменами высокой квалификации в традиционных условиях тренировки, составляет 31,75 ±1,09 км/ч, то в условиях АМУВ она равна 33,36 ± 1,45 км/ч; у спортсменов средней квалификации эти показатели равны 30,86 ± 2,63 км/ч и 32,64 ± 1,08 км/ч, у спортсменов низкой квалификации - 31,18 ±0,56 км/ч и 32,55 ± 0,96 км/ч, соответственно.

Расстояние, пройденное в традиционных условиях тренировки, составляет 15,46 ± 0,43 км/ч - 15,34 ± 0,29 км/ч, а при тренировке на АМУВ -17,08 ± 0,72 км/ч — 16,29 ±0,32 км/ч в зависимости от уровня спортивного мастерства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные нами теоретические исследования дают основание утверждать, что организация тренировочного процесса велосипедистов в условиях работы, приближенных к реальному и оптимальному согласованию внешней нагрузки и функциональных возможностей организма спортсмена, является актуальной. Для решения данной проблемы необходимо создание новых устройств и методик их применения.

В связи с этим наша задача заключалась в разработке и создании искусственной среды, позволяющей непрерывно регулировать внешнее сопротивление по ответной реакции организма спортсмена, в качестве которой в нашем случае выступает частота сердечных сокращений.

Выдвинутая нами гипотеза о том, что применение в тренировочном процессе велосипедистов-шоссейников искусственной среды, позволяющей в адаптивном режиме регулировать физическую нагрузку по заданной оптимальной частоте сердечных сокращений, будет способствовать управлению биомеханическими характеристиками движения, подтвердилась в ходе исследования.

Создаваемые АМУВ условия позволяют удерживать ЧСС спортсмена в заданном коридоре относительно возраста занимающегося. Тренировка в таком оптимальном режиме исключает возможность перегрузки сердечнососудистой системы. Такая работа организма в некритических значениях функциональных показателей позволяет сократить время восстановления, что создает предпосылки для интенсификации тренировочного процесса, и, в конечном итоге, позволяет улучшить спортивный результат. Повышение интенсивности тренировочного процесса в обычных условиях может привести к перегрузке организма или даже к травмам.

При этом выявлено, что у подавляющего большинства спортсменов ЧСС держится ближе к верхнему значению коридора в условиях применения АМУВ. В дальнейших исследованиях необходимо учесть эту особенность для коррекции задаваемого верхнего и нижнего значения коридора ЧСС.

Результаты проведенных нами исследований позволяют утверждать, что существующая проблема оптимизации управления тренировочным процессом в циклических видах спорта вообще и в велосипедном, в частности, может быть успешно решена с применением технических средств типа «адаптивная машина управляющего воздействия».

Дальнейшее развитие этого направления, на наш взгляд, связано с совершенствованием программного обеспечения (разработка алгоритма управления с учетом других физиологических параметров организма спортсмена, например, частота дыхания, артериальное давление, МПК, температура тела и др. и биомеханических характеристик) при соответствующей технической поддержке.

Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата педагогических наук, Хажилиев, Нури Юсуфович, Нальчик

1. Абсалямов Т. М., Липский Е. В. Метод анализа соревновательной деятельности в комплексном контроле подготовки спортсменов // Проблемы комплексного контроля в спорте высших достижений: Тезисы докл. Всесоюзн. научн.-практ. конф. - М., 1983. - С. 156 - 158.

2. Аграненко В. С. и др. О некоторых факторах, лимитирующих адаптацию сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам / В. С. Аграненко, О. К. Калачева, В. В. Федошкин // Теория и практика физической культуры. 1986. - № 10. - С. 15-17.

3. Амосов Н.М., Бендет Я.Л. Физически активность и сердце Киев: Знание, 1975.

4. Амосов Н.М., Муравов И.В. Сердце и физические упражнения. — Знание. 1982.-№7.

5. Анкетиль Ж., Шани П., Скоб М. Велосипедный спорт. Пер. с франц.- М.: Физкультура и спорт, 1978. - 96 с.

6. Анохин П. К. Очерки по физиологии функциональных систем. — М.: Медицина, 1975.-380 с.

7. Антипов Б. И. Телеметрические исследования частоты сердцебиений при прыжках с шестом // Теория и практика физической культуры. -1965. № 7. - С.38-39.

8. Астранд П. О. Факторы, обуславливающие выносливость спортсмена // Наука в олимпийском спорте. 1994. - № 1. - С. 43 - 47.

9. Ю.Афанасьев В. Г. Системность и общество. М.: Политиздат, 1980. -368 с.

10. Афанасьев В. Г. Социальная информация и управление обществом. М.: Политиздат, 1975. - 408 с.

11. Баевский P.M. Кибернетический анализ процессов управления сердечным ритмом // Актуальны проблемы физиологии и патологии кровообращения. — М., 1976.

12. Баевский P.M. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии-М.: Медицина, 1979.-С.295.

13. Барбашова 3. И. Акклиматизация и гипоксия и ее физиологические механизмы. М. - Л.: Изд. АН СССР, I960. - 216 с.

14. Беляев С.Б. Нормирование показателей специальной подготовленности у велосипедистов различной специализации в годичном цикле тренировки: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1982.

15. Биохимия: Учебник для институтов физической культуры / Под ред. В. В. Меньшикова, Н. И. Волкова. М.: Физкультура и спорт, 1986. -384 с.

16. Бирюкова О. В. Электрофизиологическая характеристика адаптационных изменений сердца в условиях индивидуально дозированных физических нагрузок: Автореф. дис. канд. биолог, наук. Горький, 1975.

17. Бородин А. В. Автономное устройство для контроля и регистрации ЧСС в процессе тренировки // Теория и практика физической культуры. 1986.-№4.-С. 15-28.

18. Братковский В.К. Управление процессом совершенствования техники педалирования квалифицированных велосипедистов в период преодолеваемого утомления в занятиях различной направленности: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Киев, 1983.

19. Булатова М. М. Оптимизация тренировочного процесса на основе изучения мощности и экономичности системы энергообеспечения спортсменов (на материале велосипедного спорта): Автореф. дис. . канд. пед. наук.-К., 1984.-24 с.

20. Булгаков Э.В. К применению кибернетических методов оценки для педагогического контроля за состоянием тренированности спортсмена // Электроника и спорт VII: Тез. докл. Всесоюзн.научн.-тех.конф.,1983 г., окт - Тула, 1983.-С.73.

21. Булгакова Н. Ж., Мартиросов Э. Г., Филимонова И. Е. Модельные характеристики пловцов высокого класса // Основы и методы спортивной ориентации и отбора в отдельных видах спорта. М.: ВНИИФК, 1978. -С.17-19.

22. Булкин В. А. Отбор и подготовка спортсменов к ответственным соревнованиям // Управление процессом спортивной тренировки: Сборник докладов П-й Всесоюзн. конф. JI. 1974. - С.61-66.

23. Булкин В. А. Педагогическая диагностика как фактор управления двигательной деятельностью спортсменов: Автореф. дис. д-ра пед. наук. -М., 1987.

24. Бутенко Б. И. Управление спортивной тренировкой спортсменов высших разрядов // Теория и практика физической культуры. 1972. - № 8. - С.66-67.

25. Бутченко JI. А. Электрокардиография в спортивной медицине. — Л.: Медгиз, 1963. 208 с.

26. Быков Н.Д. Критерии специальной выносливости велосипедистов и их изменение под влиянием тренировки в условиях среднегорья: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1982.

27. Вавилов Ю. Н. Экспериментальное обоснование рациональных режимов тренировки на основе изучения динамики физической работоспособности и состояния кардио-респираторных функций юных конькобежцев: Автореф. дис. канд. пед. наук.-М., 1977.

28. Вайцеховский С. М. Оперативное управление процессом спортивной тренировки (на примере плавания) // Теория и практика физической культуры. 1979. - № I. - С.47-50.

29. Вайцеховский С. М. Физическая подготовка пловцов. -2-е изд., перераб. М.: Физкультура и спорт, 1976. - 142 с.

30. Васильева В. В., Дмитриева Н. Г., Кораблева В. Н. Некоторые показатели специальной тренированности велосипедистов // Теория и практика физической культуры 1975. - № 1. - С.38-39.

31. Васильева В. В., Коссовская Э. Б., Степочкина Н. А. Сосудистые реакции и аэробная производительность у велосипедистов в разные периоды круглогодичной тренировки // Теория и практика физической культуры.- 1972. № 6. - С.28-30.

32. Васильева В. В., Правосудов В. П. Частота сердцебиений при спортивной деятельности // Проблемы физиологии спорта. М., 1963. -С.29-34.

33. Ведерников В. В. Критерии оценки функционального состояния и физической работоспособности велосипедистов шоссейников // Управление процессом спортивной тренировки: Сборник докл. II Всерос. конф. JL, 1974.-С.224- 228.

34. Велосипедный спорт: Учеб. метод, пособие / РГАФК. - М.: ФОН,1999.

35. Велосипедный спорт: Учебное пособие / Д. А. Полищук. К.: Вища школа, 1986. -295 с.

36. Верхошанский Ю. В. Закономерности процесса становления спортивного мастерства, как предпосылка к управлению многолетней тренировкой // Управление процессом спортивной тренировки: Сборник докл. II Всерос. конф. Л., 1974. - С. 124-133.

37. Верхошанский Ю. В. Программирование и оптимизация тренировочного процесса. М.: Физкультура и спорт, 1985. -176 с.

38. Верхошанский Ю. В. Совершенствование системы управления подготовкой спортсменов высшей квалификации // Принципы построениятренировки в годичном цикле. М., 1980. - 138 с.

39. Верхошанский Ю. В. Теоретико-методические подходы к реализации идеи управления тренировочным процессом // Теория и практика физической культуры. -1981. № 4. - С 8-11.

40. Викторов И. Б., Никифоров Ю. Б. Исследование частоты сердечных сокращений у боксеров в вольном бою // Теория и практика физической культуры. 1974. № 7. - С.32-35.

41. Волков В. М., Филин В. П. Спортивный отбор. М.: Физкультура и спорт, 1983. - 176 с.

42. Волков И. И. Биохимический контроль в спорте: проблемы и перспективы // Теория и практика физической культуры. -1975. № 11. - С. 61.

43. Волков Н. И. Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки. М.: ГЦОЛИФК, 1986. - 63 с.

44. Волков Н. И. и др. Н. Физиологические характеристики непрерывной мышечной работы, выполняемой при разной частоте сердечных сокращений / В.М.Зациорский, В.Д.Чепик // Теория и практика физической культуры. 1969. - № 4. - С.30-34.

45. Волков Н. И., Ремизов J1. П. Использование физиологических критериев для оптимизации тренировочного процесса // Теория и практика физической культуры. 1975. № 5. - С.12-14.

46. Волков Н. И., Страж В. А. Метаболические эффекты кратковременной повторной мышечной работы // Медицина и спорт: Материалы советско-американского симпозиума. JL, 1979. - С.21-29.

47. Воропай С.Н. Нормирование тренировочной нагрузки на основе оценки индивидуальных возможностей юных велосипедистов 13-16 лет: Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1990.

48. Гандельсман А. Б., Мишин А. Н. Энергетика и частота сердце биений у фигуристов при выполнении произвольной программы // Теория и практика физической культуры.- 1974. № 2. - С.25-27.

49. Гельфан A.M. Сердечно-сосудистая система в подростковом и юношеском возрасте: Автореф. дис. д-ра биол .наук. М., 1944.— 190с.

50. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998.-459 с.

51. Годик М. А. Контроль тренировочных и соревновательных нагрузок. М.: Физкультура и спорт, 1980. - 136 с.

52. Годик М. А. Педагогические основы нормирования и контроля соревновательных и тренировочных нагрузок: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 1982.-48 с.

53. Гордон С. М., Кашкин А. А., Седых О. В. Исследование частоты сердечных сокращений и энергетических показателей у спортсменов при однократных и повторных упражнениях // Теория и практика физической культуры. 1976. - № 8. - С. 19-24.

54. Горкин М. Я., Качаровская О. В., Евгеньева JI. Я. Большие нагрузки в спорте. К.: Здоров' я, 1973. - 184 с.

55. Гостев Э.В. Повышение эффективности процесса освоения маховых гимнастических упражнений на основе обучающих устройств адаптивного типа: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1982.

56. Граевская Н. Д. Влияние спорта на сердечно-сосудистую систему. -М., 1975.

57. Губанов B.C. Методы повышения экономичности движений высококвалифицированных велосипедистов: Автореф. дис. . канд. пед. наук. -М., 1991.

58. Давиденко Д. Н., Мозжухин А. С. Функциональные резервы адаптации организма спортсмена. JL: ГДОИФК, 1985. - 20 с.

59. Дембо А. Г. Врачебный контроль в спорте. М.: Медицина, 1988.

60. Донской Д. Д. Законы движения в спорте. М.: Физкультура и спорт, 1968. - 175 с.

61. Донской Д.Д. Управление перестройкой системы движений // Теория и практика физической культуры.-1972- № 9.- С. 13.

62. Евсеев С.П. Императивные тренажеры: (Основы теории и методики применения): Учеб. пособие для ин-тов физич. культ. СПб, 1991. -127 с.

63. Евсеев С.П. Теория и методика формирования двигательных действий с заданным результатом: Дис. докт. пед. наук (в виде научного доклада).-М., 1996.-С.79.

64. Ердаков С.В. и др.Тренировка велосипедистов-шоссейников / С.В.Ердаков, В.А.Капитонов, В.В.Михайлов. М.: Физкультура и спорт, 1990.

65. Ердаков С.В. Эффективность совершенствования техники педалирования у велосипедистов в состоянии мышечного утомления: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1972.

66. Ердаков С. В., Нижегородцев А. Д. Методические вопросы спортивного совершенствования в велосипедном спорте // Теория и практика физической культуры. 1973. - № 7. - С. 11-13.

67. Ефимов А. А., Сенча В. М. Объективные основы управления тренированностью квалифицированных пловцов // Большие тренировочные нагрузки в циклических видах спорта: Сборник научных трудов. — Киев, 1975. С.50-62.

68. Жуков В.И. Оптимизация выполнения силовых и скоростно— силовых упражнений. Майкоп: Изд-во Адыг. ун-та, 1999. - 110 с.

69. ЗайцевГ.Ф., Костюк В.И., Чинаев П.И.Основы автоматического управления и регулирования.- Киев: Техшка, 1975. — с 48.

70. Запорожанов В. А. Комплексный контроль в современном спорте // Теория и практика физической культуры. 1982. - № 2. - С.41-43.

71. Запорожанов В. А. Комплексный педагогический контроль как аппарат управления тренировочным процессом // Основы управления тренировочным процессом спортсменов. Киев, 1982. - С. 112-118.

72. Запорожанов В. А. Основы педагогического контроля в легкой атлетике: Автореф. дис. д-ра пед. наук. -М., 1978. 48 с.

73. Запорожанов В. А. Педагогический контроль как аппарат управления тренировочным процессом // Управление тренировочным процессом высококвалифицированных спортсменов. Киев, 1985. - С.52-76.

74. Зациорский В. М. Кибернетика и физическое воспитание // Теория и практика физтческой культуры. 1965. - № 4. - С. 12-20.

75. Зациорский В. М. Кибернетика, математика, спорт. М.: Физкультура и спорт, 1969. - 199 с.

76. Зациорский В.М. Основы спортивной метрологии. М.: Физкультура и спорт, 1979.-152 с.

77. Зациорский В. М. Физические качества спортсмена. — М.: Физкультура и спорт, 1970. 200 с.

78. Зациорский В. М., Запорожанов В. А., Тер-Ованесян И. А. Вопросы теории и практики педагогического контроля в современном спорте // Теория и практика физической культуры 1971. - № 4. - С.59-63.

79. Зима А.Г. Медико-биологические особенности велосипедного спорта: Учеб. пособие / КИФК. Алма-Ата: КИФК, 1988.

80. Зимкин Н. В. Двигательные единицы и их утомляемость в связи с функциональными резервами мышечной системы // Характеристика функциональных резервов спортсмена Л., 1982. - С. 50 -57.

81. Зимкин Н. В. Физиология человека. М.: Физкультура и спорт,1964. 287 с.

82. Иванов В.В. Вопросы совершенствования тренировочного процесса в спорте на основе применения специализированных технических средств обучения и контроля: Автореф. дис. . канд. пед. наук. — М., 1976. -18 с.

83. Каверин В. А., Молодцов И. Г., Портнова И. П. Исследование модельных характеристик соревновательной деятельности в легкой атлетике // Основы и методы спортивной ориентации и отбора в отдельных видах спорта. М., 1978. - С.37-38.

84. Кагеров А. Б. О физической работоспособности велосипедистов // Теория и практика физической культуры. 1974. - № 5. - С. 16-17.

85. Казанцев В. М., Суслов Ф. П. О работоспособности велосипедистов в подготовительном и соревновательном периодах после тренировки всреднегорье // Теория и практика физической культуры. 1976. - № 3. -С.5-8.

86. Казначеев В. П. Биосистема и адаптация. Новосибирск: Наука, 1973.-48 с.

87. Казначеев В. П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука, 1980.-191 с.

88. Калинин В. К., Пудов Н. И., Суслов Ф. П. Определение аэробных возможностей бегунов методов телепульсометрии // Теория и практика физической культуры. 1972. - № 12. - С.26-28.

89. Каминский В.В. Индивидуальное программирование подготовки велосипедистов-шоссейников к командной гонке: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Минск, 1991.

90. Кардиолидирование при тренировке выносливости: Теоретические и экспериментальные основы /ГЦОЛИФК. -М., 1970- 59 с.

91. Карпенко А.Г. Структура тренировочных и соревновательных нагрузок в годичном цикле подготовки велосипедистов-шоссейников высокой квалификации: Автореф. дис. канд. пед. наук. Минск, 1988.

92. Кассиль Г. И. Внутренняя среда организма. М.: Наука, 1978.224 с.

93. Кириенко Н. П., Капитонов В. А. Учет и анализ специальной тренировочной нагрузки велосипедистов-шоссейников // Велосипедный спорт: Ежегодник. М., 1977. - С.16-17.

94. Коваленко В. А. Восприятие чувства скорости велосипедиста-ми-шоссейниками // Теория и практика физической культуры 1976. — № 7. - С.16-18.

95. Ковылин М.М. Воспитание специальной выносливости велосипедистов 14-16 лет с использованием средств, формирующих устойчивость к дефициту кислорода: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1997.

96. Колчинская А. 3. и др. Общие представления о гипоксии нагрузки, ее генезе и компенсации // Вторичная тканевая гипоксия. Киев, 1983.-С 30-43.

97. Комарова А. Д. Обоснование и построение модельных характеристик юных спортсменов в циклических и скоростно-силовых видах спорта // Основы и методы спортивной ориентации и отбора в отдельных видах спорта. -М.,1978. -С.38-39.

98. Корженевский А.Н., Квашук П.В., Птушкин Г.М. Новые аспекты комплексного контроля и тренировки юных спортсменов в циклических видах спорта // Теория и практика физической культуры. 1993. - № 8.— С.28-33.

99. Коробков А. В. Проблема адаптации в современных условиях // ХШ съезд Всесоюзного физиологического общества им. И. П. Павлова: Сборник научных трудов. Л., 1979. - С. 146.

100. Костюков В.В. Взаимосвязь динамики тренировочных нагрузок и факторов, определяющих специальную выносливость велосипедистов-шоссейников: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Малаховка, 1981.

101. Красильников А. Н. Способность человека к самооценке параметров физиологических функций при мышечной работе и управлению ими на принципах обратной связи: Автореф. дис. канд. биол. наук. Краснодар, 1995.

102. Краснов В.Н. Применение велотренажерного комплекса в учебно-тренировочном процессе: Автореф. дис. . канд. пед. наук — Чебоксары, 1997.

103. Краснопевцев Г. М. Управление тренировочным процессом в многолетнем цикле подготовки квалифицированных спортсменов // Управление процессом спортивной тренировки: Сборник докладов 2 Всерос. конф.-Л., 1974. -С.28-34.

104. Крылатых Ю. Г., Никифоров О. А. Радиотелеметрическое измерение частоты пульса у велосипедистов в соревнованиях //Теория и практика физической культуры 1972. -№ 5. - С. 16-17.

105. Крылатых Ю. Г., Уткин В. Л., Чепик В. Д. Динамические характеристики тренировочных упражнений велосипедистов при работе с разной программной частотой сердечных сокращений // Теория и практика физической культуры 1970. - № 3. -С.15-18.

106. Крылатых Ю. Г. Экспериментальное исследование режимов тренировки, основанных на программированном управлении частотой сердечных сокращений: Автореф. дис. канд. пед. наук. -М., 1972.

107. Кузнецов В. В., Новиков А. А. Проблемы научной разработки современной системы подготовки квалифицированных спортсменов // Проблемы современной системы подготовки высоко квалифицированных спортсменов. М., 1975. - Вып. 2. - С.3-7.

108. Кузнецов В. В., Новиков А. А., Мартиросов Э. Г. Методологические основы построения модельных характеристик спортсменов различной квалификации // Основы и методы спортивной ориентации и отбора в отдельных видах спорта. М.: ВНИИФК, 1978. - С.3-7.

109. Куликов Л. М. Управление спортивной тренировкой: системность, адаптация, здоровье: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 1996.

110. Курысь В.Н. Разработка системы технической подготовкиспортсменов к рекордным достижениям на основе биомеханики спортивных движений (на примере акробатических упражнений): Дис. . докт. биол. наук (в форме научного доклада).- Рига, 1991- 118 с.

111. Кучкин С.Н. Биоуправление в медицине и физической культуре // Теория и практика физической культуры. 1997. - № 10. - С. 41 - 44.

112. Лапутин А.Н. Биомеханические аспекты теории обучения двигательным действиям // Теория и практика физической культуры. 1990. -№4.-С 16-18.

113. Левенко Н.А. Соотношение силовых и скоростных компонентов педалирования в процессе формирования специальной выносливости вело-сипедистов-шоссейников: Автореф. дис. канд. пед. наук. -М., 1977.

114. Левин Р. Я. Управление тренировкой квалифицированных велосипедистов шоссейников на основе использования пульсовых критериев интенсивности нагрузки: Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1989.

115. Лившиц М.Е. К вопросу об использовании интегральных показателей регуляции сердечного ритма для оценки функционального состояния спортсмена // Теория и практика физической культуры и спорта — 1986.-№ 12.-С. 37-40.

116. Ломакина Е. Д. Совершенствование двигательных возможностей студентов в условиях искусственной среды адаптивного воздействия: Автореф. дисс. канд. пед. наук. Нальчик, 2002. - 24 с.

117. Матвеев Л. П. Основы спортивной тренировки. М.: Физкультура и спорт, 1977. -280 с.

118. Матвеев Л. П., Меерсон Ф. 3. Некоторые закономерности спортивной тренировки в свете современной теории адаптации к физическимнагрузкам // Адаптации спортсменов к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Киев, 1984. -С. 29-40.

119. Машина адаптивного воздействия для пауэрлифтинга / Ю.Т.Черкесов, В.Г. Свечкарёв, С.В.Поляков, С. Москвина // Материалы второй науч.-практ. конф. "Физическая культура, спорт и туризм юга России в 21 столетии". Ставрополь, 2001. - С. 270-271.

120. Меерсон Ф. 3. Адаптация, стресс, профилактика. — М.: Наука, 1981.-225 с.

121. Меерсон Ф. 3. Основные закономерности индивидуальной адаптации. Физиология адаптационных процессов. -М.: Наука, 1986.- С. 10 76.

122. Меерсон Ф. 3. Роль стресса в развитии долговременной адаптации // Сборник научных трудов ин-та общей патологии и патофизиологии. -М., 1979. № 2 - С.4-13.

123. Меерсон Ф. 3., Пшенникова М. Г. Адаптация к стрессовым ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина, 1988. — 256 с.

124. Меленберг Г. В. Специфика тренировочного моделирования соревновательной деятельности в видах спорта, требующих предельного проявления выносливости: Автореф. . д-ра пед. наук М., 1993. - 42 с.

125. Мелленберг Г. В. и др. Исследование аэробных возможностей у велосипедистов при резком атмосферном давлении // Теория и практика физической культуры 1972. - № 8. - С.33-37.

126. Мелленберг Г. В., Седов А. В., Хвян М. У. Радиотелеметрические исследования работоспособности велосипедистов и конькобежцев // Теория и практика физической культуры.- 1970. № 3. - С.6-10.

127. Мелленберг Г. В., Седов А. В., Хвян М. У. Оценка интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС у велосипедистов при разном барометрическом давлении // Теория и практика физической культуры 1973. -№ 7. -С.28-31.

128. Методические рекомендации по использованию тренажеров "горка" для совершенствования скоростно-силовой подготовки велосипедистов / СибГАФК. Омск, 1998.

129. Минакова Н.А. Тренировка велосипедистов / Н. Минакова, С. Минаков. М.: Физкультура и спорт, 1975.

130. Минченко В.Г. Эффективность подготовки квалифицированных велосипедистов-шоссейников в годичном цикле при разной структуре тренировочных нагрузок: Автореф. дис. канд. пед. наук. Омск, 1989.

131. Мищенко В. С. Физиологические механизмы долговременной адаптации системы дыхания человека к напряженной мышечной деятельности: Дис. . д-ра биол. наук. Киев, 1984 - 416 с.

132. Мищенко В. С. Физиологические особенности подготовленности спортсменов различной специализации (на материале велосипедного спорта) // Управление тренировочным процессом высококвалифицированных спортсменов. -Киев, 1985. -С.100-116.

133. Мищенко В. С. Функциональные возможности спортсменов. -Киев: Здоров'я, 1990. 200 с.

134. Моногаров В. Д. Утомление в спорте. -К.: Здоров'я, 1986.-120 с.

135. Моржевиков Н. В. Управление тренировочным процессом в четырехлетнем цикле подготовки гребцов // Управление процессом спортивной тренировки: Сборник докладов 2 Всерос. конф. Л., 1974. -С.35-41.

136. Музис В.П. Исследование динамики нагрузок в макроциклах тренировки велосипедистов-шоссейников: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Тарту, 1971.

137. Неверкович С. Д. Исследование оптимальных форм работы спортсмена в системах автоматического управления со срочным тренировочным эффектом: Дис. . канд. пед. наук. -М., 1971.

138. Неверкович С. Д. К объективной оценке тренировочной нагрузки (использование автокардиолидера в среднегорье) // Теория и практика физической культуры 1974. - № 10. - С. 12-14.

139. Неверкович С. Д., Черемисинов В. Н. Влияние тренировочных нагрузок, выполняемых с разной частотой сердечных сокращений на изменение показателей работоспособности спортсменов // Теория и практика физической культуры 1972. - № II. - С.40-43.

140. Неверкович С. Д., Шрамков И. Г. Оптимизация системы "спорт-смен-автокардиолидер" на основе оценки качества регулирования // Теория и практика физической культуры 1971. - № 8. - С.60-64.

141. Нечаев В.И., Сарсания С.К. Диагностика функционального состояния спортсменов на основе сердечного ритма — введение в проблему // Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК. М., 1998. - Т.5. - С.160-163.

142. Никитушкин В.Г., Квашук П.В Некоторые итоги исследования проблемы индивидуализации подготовки юных спортсменов // Теория и практика физической культуры. 1998. - № 10. - С.19-22.

143. Новейший справочник по нетрадиционной медицине. Лондон, 1995.-с 343-344.

144. Ноур A.M. Управление основными параметрами тренировочнойнагрузки велосипедистов-шоссейников на основе использования модельных характеристик соревновательной деятельности: Автореф. дис. . канд. пед. наук.-Киев, 1985.

145. Образцов И.Ф., Ханин М.А. Оптимальные биомеханические системы. М.: Медицина, 1989. - 210 с.

146. Озолин Н. Г. Современная система спортивной тренировки. -М.: Физкультура и спорт, 1970. 150 с.

147. Озолин Н.Г., Конькова А.Ф., Абрамова Т.Ф Оптимизация адаптации — условие эффективной тренировки. Новый подход // Теория и практика физической культуры. 1993. - № 8. - С.34-39.

148. Осадчий В.П. Система поэтапного контроля и управления развитием физических качеств при подготовке велосипедистов высокого класса: Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1981.

149. Основы математической статистики / Под общ. ред. В.С.Иванова. -М.: Физкультура и спорт, 1990.-173 с.

150. Павлов С.Е. Основы теории адаптации и спортивная тренировка // Теория и практика физической культуры. 1999. — № 1. - С. 12-17.

151. Парин В.В., Баевский P.M. Введение в медицинскую кибернетику. — М.: Медицина, 1966. — С.220.

152. Петренко И.Г. Содержание и направленность учебно-тренировочного процесса начальной подготовки юных велосипедистов: Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1988.

153. Петровский В. В. Бег на короткие дистанции (спринт). М.: Физкультура и спорт, 1978. - 79 с.

154. Петровский В. В. Кибернетика и спорт. Киев: Здоров'я, 1973. -111с.

155. Петровский В. В. О применении метода моделирования в спортивной тренировке // Моделирование функционального состояния спортсменов различной подготовленности: Сборник научных работ. Киев, 1976. - С.4-6.

156. Петровский В.В. Управление спортивной тренировкой. Киев: Здоров'я, 1974.

157. Платонов В. Н. Адаптация в спорте. Киев: Здоров'я, 1988.216 с.

158. Платонов В. Н. Подготовка квалифицированных спортсменов. -М.: Физкультура и спорт, 1986. 286 с.

159. Платонов В. Н. Состояние системы спортивной тренировки в циклических видах спорта и пути ее дальнейшего совершенствования // Большие тренировочные нагрузки в циклических видах спорта: Сборник научных трудов. Киев, 1975. - С.21-38.

160. Платонов В. Н. Теория и методика спортивной тренировки. -Киев: Вища школа, 1984. 352 с.

161. Платонов В.Н. Управление тренировочным процессом высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в циклических видах спорта // Управление тренировочным процессом высококвалифицированных спортсменов. Киев, 1985. - С.3-49.

162. Подейко В.В. Интенсификация тренировочного процесса велосипедистов-шоссейников путем использования скоростно-силовых упражнений: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Киев, 1984.

163. Полищук Д.А. Велосипедный спорт. Киев: Олимпийская лит.,1997.

164. Полищук Д.А. Исследование динамики функционального состояния нервно-мышечного аппарата высококвалифицированных спортсменов-велосипедистов после большой физической нагрузки: Автореф. дис. . канд. мед. наук. Харьков, 1974.

165. Полищук Д. А. Подготовка велосипедистов. — Киев: Здоров'я, 1986.-200 с.

166. Полищук Д. А., Осадчий В. П. Состав средств и методов этапного педагогического контроля в тренировке велосипедистов // Основы управления тренировочным процессом спортсменов: Сборник научных трудов. Киев, 1982.-С. 119-125.

167. Попков В.Н. Исследование информативности некоторых морфо-функциональных показателей для оценки способностей подростков к совершенствованию в велосипедных гонках на короткие и средние дистанции: Автореф. дис. канд. пед. наук. — М., 1972.

168. Попов Г.И. Биомеханические основы создания предметной среды для формирования и совершенствования спортивных движений: Автореф. дис. докт. пед .наук. М., 1992. — 48 с.

169. Попов С. Н., Преображенский И. Н., Портнов Ю. М. О некоторых проблемах повышения качества научных исследований в спорте // Теория и практика физической культуры 1975. - № 11. - С. 10-16.

170. Потапов В.Н. Методика воспитания выносливости у юных велосипедистов на этапе предварительной спортивной подготовки: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Омск, 1986.

171. Программирование и обратная связь в регуляции ритмических движений, задаваемых внешними силами / Н.А.Рокотова, Н.П.Анисимова, Е.С.Роговенко, Ю.Т.Шапков // Проблемы физиологии движений. Д., 1980. -С. 25-27.

172. Рагимов Р. М. Использование модельных характеристик в тренировочном процессе велосипедистов // Основы и методы спортивной ориентации и отбора в отдельных видах спорта. М., 1978. - С.67-68.

173. Рамирез К.Б. Динамика соревновательных нагрузок в процессе подготовки велосипедистов-шоссейников в возрасте 15-16 лет: Автореф. дис. канд. пед. наук. -М., 1993.

174. Раскин М. В., Фарфель В. С. Частота сердечных сокращений на финише соревнований в беге // Исследования по физиологии выносливости. -М., 1949. С.153-169.

175. Растригин JI. А. Адаптивные компьютерные системы. М.: Знание, 1987.-С. 62.

176. Ратов И.П. Исследование спортивных движений и возможностей управления изменениями их характеристик с использованием технических средств: Автореф. дис. д-ра пед. наук. М., 1972. - 45 с.

177. Ратов И.П. Концепция перспектив развития физкультурно-спортивных тренажеров // Теория и практика физической культуры. 1990. -№ 8. - С. 10-13.

178. Ратов И.П. О возможности применения технических средств мгновенной звуковой и световой индикации качества выполнения движения. -М., 1970.

179. Ратов И.П. Об использовании информационных возможностей электромиографической методики при составлении корректив для управления тренировочным процессом // Материалы науч. конф. "Кибернетика и спорт".-М., 1965.-С. 103-107.

180. Ратов И.П. Перспективы преобразования системы подготовки спортсменов на основе использования технических средств и тренажеров // Теория и практика физической культуры. 1976. - №10. - С.60-66.

181. Ратов И.П. Спортивные тренажёры. М., 1976. - 96с.

182. Ратов И.П., Кравцев И.Н. О возможностях совершенствования приемов управляемого взаимодействия спортсмена с внешними силами на основе использования тренажерных устройств // Науч. тр. ВНИИФКа за 1971 г.-М., 1973.-Т.2.-С. 134-136.

183. Рахимов Ф.Н. Регуляция тренировочных нагрузок спортсменов высокой квалификации по показателям психомоторных тестов (на примере велосипедного спорта): Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1987.

184. Розенблат В. В. Проблема утомления. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1975. - 240 с.

185. Розенблат В. В. Радиотелеметрические исследования в спортивной медицине. М.: Медицина, 1967. - 208 с.

186. Свечкарёв В.Г., Ломакина Е.Д. МАВ для циклических упражнений // Третья региональная научно-практическая конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых учёных «Наука XXI веку».- Майкоп, 2002. - С. 203 - 204.

187. Свечкарёв В.Г., Ломакина Е.Д. Устройство МАВ для беговых упражнений // Третья региональная научно-практическая конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых учёных «Наука XXI веку».-Майкоп, 2002.- С. 204 - 205.

188. Селиванова Т.Г. Исследование возможностей коррекции движений спортсмена при использовании стимулирующих и программирующих устройств: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1978 - 27 с.

189. Семашко С. С. Эффективность соревновательного метода тренировки велосипедистов // Теория и практика физической культуры 1972. -№ 1.-С. 19-22.

190. Семашко С. С., Басов Н. В., Зимин Б. С. Влияние различных соревновательных дистанций на специальную выносливость велосипедистов-шоссейников // Теория и практика физической культуры.— 1976. -№ 5. -С.6-8.

191. Сёмкин А. А. Физиологическая характеристика различных по структуре движения видов спорта.: Механизм адаптации. Минск: Полымя, 1992.-190 с.

192. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. М.: Терраспорт, 2001.

193. Соломина Т.В., Вовченко Л.И Планирование тренировочного процесса пловцов на основе непрерывного контроля сердечного ритма // Теория и практика физической культуры. 2000. - № 4. - С.28-30.

194. Солоха Л. К. О необходимости учета возрастных и индивидуальных особенностей в практике тренировочного процесса // Педагогические аспекты спортивной тренировки Омск, 1981. — С. 49—51.

195. Стромов А.П. Использование специальных тренажеров для совершенствования скоростно-силовой подготовки велосипедистов на этапе начальной спортивной специализации: Автореф. дис. . канд. пед. Омск, 1996.

196. Сыч С. П. Автоматизированная информационная система и пути ее использования в управлении тренировочным процессом высококвалифицированных спортсменов (на материале велосипедного спорта): Автореф. дис. . канд. пед. наук. Киев, 1987.

197. Темнов П.Н. Управление специальной подготовкой гребцов на каноэ на основе использования тренажеров с обратной связью: Автореф. дис. . канд. пед. наук. -Киев, 1987.

198. Теория спорта: Учебник для институтов физической культуры / Под ред. В. Н. Платонова. К.: Вища школа, 1987. - 424 с.

199. Терещенко В. А., Гужаловский А. А. Оценка физического состояния пловца методом биорадиотелеметрии: Тезисы 1У научн.-метод. конф. по вопросам спортивной тренировки. Таллин, 1972. - С. 109-111.

200. Тимошенков В. В. Некоторые модельные характеристики техники педалирования велосипедистов // Основы и методы спортивной ориентации и отбора в отдельных видах спорта. М., 1978. - С.81-82.

201. Тимошенков В.В. Исследование эффективности применения ве-лотренажеров для совершенствования техники спортивного педалирования: Автореф. дис. канд. пед. наук. — Киев, 1980.

202. Торхауэр Г. А. Исследование условий эффективности срочной информации о временных параметрах в процессе управления однократными движениями: Автореф. дис. . канд. пед. наук. -М., 1970.

203. Фарфель B.C. Методы срочной информации в спортивной тренировке // Междунар. научн. метод, конф. по проблемам спортивной тренировки.-М., 1962.-С. 173-182.

204. Фарфель B.C. Технические средства обучения в спорте как источник дополнительной информации о параметрах движения //Программированное обучение и применение технических средств в спортивной тренировке. Минск, 1989.

205. Фарфель В. С. Управление движениями в спорте. М.: Физкультура и спорт, 1975. - 208 с.

206. Физиологические характеристики непрерывной мышечной работы, выполняемой при разной частоте сердечных сокращений / Н.И. Волков, В.М.Зациорский, В.Д.Чепик, В.Н.Черемисинов // Теория и практика физической культуры. 1969. - № 4. - С. 30.

207. Физиология адаптационных процессов. —М.: Наука, 1986.-635 с.

208. Филявич А.Е., Молчанский Я.Б. Регулирование тренировочных нагрузок в зависимости от функционального состояния сердечнососудистой системы спортсмена // Проблемы отбора и управления в юношеском спорте. Минск, 1971.-С. 155-160.

209. Фомин Н. А., Филин В. П. На пути к спортивному мастерству. М.:Физкультура и спорт, 1986. С. 159.

210. Хрипкова А. Г., Антропова М. В. Адаптация организма учащихся к учебным и физическим нагрузкам. — М.: Педагогика, 1982. — 240 с.

211. Чан Дык Зунг Критерии оценки специализированных проявлений выносливости при диагностике структуры функциональной подготовленности велосипедистов: Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1985.

212. Чепик В.Д. Экспериментальное обоснование методов программированного управления срочным тренировочным эффектом: Дис. . канд. пед. наук. М., 1969.

213. Черкесов Ю. Т. Как обезвредить спорт // Теория и практика физической культуры. 1996.- № 3. - С. 44-45.

214. Черкесов Ю.Т. Машины управляющего воздействия и спорт.1. Майкоп, 1993.-С. 150.

215. Черкесов Ю.Т. Проблема и методические возможности детерминации режимов силового взаимодействия спортсменов с объектами управляющей предметной среды: Автореф. дис. докт. пед. наук в форме науч. докл. М., 1993- 62 с.

216. Черкесов Ю.Т. Развитие скоростно-силовых качеств мышц под влиянием внешней среды с уступающим сопротивлением // Легкая атлетика.- 1976.-№ 9.-С. 22.

217. Черкесов Ю.Т. Тренажер с переменными режимами сопротивления против монотонии занятий атлетизмом // Тез. докл. научн. конф. -Майкоп, 1992. С. 66-69.

218. Черкесов Ю.Т. Управляемая машина управляющего воздействия // Всесоюз. науч. конф. по проблемам олимпийского спорта: Тез. докл. г. Челябинск. -М., 1991. -С.23-25.

219. Черкесов Ю.Т., Свечкарёв В.Г., Ломакина Е.Д. Машина адаптивного воздействия для беговых упражнений // Материалы международного сборника: «Педагопка, психолопя, та медико-бюлопчеш проблеми ф!зичного виховання i спорту». Харюв, 2002. - № 17. - С. 89-93.

220. Черкесов Ю.Т., Хажилиев Н.Ю., Свечкарёв В.Г. Машина адаптивного воздействия // Материалы междунар. науч. конф. «Современные проблемы развития физической культуры и биомеханики спорта». Майкоп, 2001.-С. 120-122.

221. Чурсинов В. Е. Научно-теоретические возможности адаптивного управления взаимодействием спортсмена с внешней предметной средой: Автореф. дисс — д-ра. пед. наук. Майкоп, 2001. - 51 с.

222. Чхаидзе Л.В. Об управлении движениями человека. М.: Физкультура и спорт, 1970. - 136 с.

223. Чхаидзе Л.В. Срочная текущая биомеханическая информация втренировке велосипедистов // Теория и практика физической культуры. -1964.-№6.-С. 54-56.

224. Шестаков М.П. Теоретико-методическое обоснование процессов управления технической подготовкой спортсменов на основе компьютерного моделирования: Автореф. докт. дис. — М., 1998. 50 с.

225. Ширковец Е. А. Система оперативного управления и корректирующие воздействия при тренировке в циклических видах спорта: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 1995.

226. Шмонин Б.В. Методические приемы реализации целевых двигательных заданий с использованием велотренажера адаптивного типа: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1986.

227. Юранов С.Я. Нормирование тренировочных нагрузок для начинающих юных велосипедистов: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Минск, 1988.

228. Юшкевич Т.П. Научно-методологические основы системы многолетней тренировки в скоростно-силовых видах спорта циклического характера: Автореф. дис. . докт. пед. наук. М., 1991. - 41 с.

229. Юшкевич Т.П., Васюк В.Е., Буланов В.А. Тренажеры в спорте. — М.: Физкультура и спорт, 1989. — 320 с.

230. Яковлев Б.А. Биомеханика передвижения на велосипеде: Автореф. дис. канд. пед. наук. -М., 1991.

231. Яковлев Н. Н. Биохимия спорта. М.: Физкультура и спорт, 1974.-287 с.

232. Яковлев Н. Н. Израсходование и ресинтез энергетических ресурсов мышц разного функционального профиля в зависимости от характера нагрузки // Физиологический журнал СССР 1979. - № 12. - С. 17961800.

233. Ярмицкий Ю. Д. Психофизическое исследование как основа оптимизации программирования тренировочных нагрузок по частоте пульса // Теория и практика физической культуры-1974. № 6. - С.23-26.1. Авторские свидетельства

234. А.с. 1085605 СССР, Кл. А 63 В 1/00. Устройство для тренировки бегунов / Ю.Т.Черкесов, A.M. Доронин.- Заяв. 03.08.82; Опубл. 15.04.84. -Бюл. №14.

235. А.с. 3442174 (ФРГ). Способ и устройство для определения состояния человека. Опубл. 1987. - Бюл. № 2.

236. А.с. 766608 СССР; МКИ А 63 В 69/00. Устройство для тренировки бегунов / Ю.Т.Черкесов (СССР).-№ 2546149/28-12; Заяв. 21.11.77; Опубл. 23.09.80. Бюл. №36. С. 14.

237. А.с. 961724 СССР; МКИ А 63 В 69/16. Устройство для тренировки велосипедистов / В.Е. Чурсинов(СССР). № 2875921/28-12; Заяв. 28.01.80; Опубл. 30.09.82. Бюл.№ 36. -С.26.

238. А.с. № 214013, СССР. Способ тренировки выносливости человека к напряженной мышечной работе / В.М. Зациорский. Приор, от 22.03.1967.

239. Литература на иностранных языках

240. Astrand P., Rodahl К. Textbook of work physiology: physiological bases of exercise / Ed.2. New York: McGraw Hill Book Co., 1977. -584 p.

241. Davies С. Т. M., Knibbs A. V. The training stimulus: The effects of entensity, duration and frequency of effort on maximum aerobic power output // Int. Z. angew. Physiol. 1971. 29. - P.299-305.

242. Gupta J. san et al. A new approach for the assessment of endurance work // Rurop. J. Appl. Physiol.- 1974. Vol.33. - №1. - P.83-94.

243. Haralambia C. Importance of humoral changes to physical performance // Limiting factors of physical performance / Ed. by J. Keul. Stuttgart,1975. -P.l89-200.

244. Hermansen L. Lactate production during exercise / Pernow B. and B. Saltin (Ed.): Muscle metabolism during exercise. New York: Plenum Press, 1971. -P.401-403.

245. Hollmann W., Hettinger T. Sportmedizin Arbeite — und Trainings-grundlagen. Stuttgart. - NY., 1980. - 773 p.

246. Katch F. I. Optimal duration of endurance performance on the cycle ergometer on relation to maximal oxygen uptake // Ergonomics.- 1973. Vol.16. - №2. - P.227-235.

247. Keul J., Doll E, Intermittent exercise: metabolites, PO2 and acid-base equilibrium in the blood // J. Appl. Physiol 1973. - Vol.34. - №2. - P.220-225.

248. Kindermann W., Simon J., Keul J. The significance of the aerobic-anaerobic transition for the determination of work load intensities during endurance training // Eur. J. Appl. Physiol.- 1979. Vol.42. - № I. - P.25-34.

249. Severinghaus I. Pathophysiologic aspects of the regulation of respiration // Bull, et mam. Acad. Roy. med. Belg 1980. - Vol.134. - №5. - P.261-270.

250. Wasserman K., Whipp B. J., Koyal S. N. Anaerobic threshold and respiratory gas exchange during exercise // J. Appl. Physiol 1973. - Vol.35. -№2.-P. 236-243.

251. Weibel E. R. Stereology a bridge between morphology and physiology // Acta stereol - 1982. -№1. - P.23-33.