«Прогнозирование спортивной успешности в видах спорта на выносливость на основе генетического фактора»

Обоснование системы отбора в виды спорта на выносливость и коррекции тренировочного процесса на наш взгляд является актуальным.

Цель исследования – Оценить влияние полиморфных вариантов генов на спортивный результат спортсменов, специализирующихся в лыжных гонках.

Объект исследования – Учебно-тренировочный процесс подготовки спортсменов, специализирующихся в лыжных гонках.

Предмет исследования – Полиморфные варианты генов ACE, BDKRB2, ACTN3, COMT в выборке спортсменов, специализирующихся в лыжных гонках.

Гипотеза. Мы предполагаем, что генетическое исследование полиморфных вариантов генов (ACE, BDKRB2, ACTN3, COMT), можно использовать в качестве критериев спортивного отбора и ориентации в лыжных гонках.

В соответствии с целью и гипотезой исследования в работе ставились следующие задачи:

1 Собрать банк ДНК высококвалифицированных спортсменов, специализирующих в видах спорта на выносливость;

2 Провести генотипирование выборки спортсменов, специализирующихся занятиями лыжными гонками по следующим полиморфным вариантам генов (ACE, BDKRB2, ACTN3, COMT);

3 Построить модель спортивной успешности с учетом генетического влияния полиморфных вариантов генов;

4 Разработать методику спортивного отбора и ориентации в лыжные гонки.

Основной экспериментальной базой исследования служил Научно-исследовательский институт Олимпийского спорта УралГУФК.

Научная новизна. Разработана методика спортивного отбора и ориентации в лыжные гонки на основе молекулярно-генетического анализа.

Теоретическая значимость. Проведённое исследование вносит вклад в рассмотрение вопроса об ассоциации изученных генов с физиологическими проявлениями необходимых для достижения высоких спортивных результатов в видах спорта на выносливость.

Практическая значимость. Разработана методика спортивного отбора и ориентации может использоваться в системе ДЮСШ и СДЮШОР при прогнозировании спортивной успешности спортсменов, специализирующихся в видах спорта на выносливость.

Апробация результатов диссертации. Материалы магистерской диссертационной работы были представлены на Всероссийской научно-методической конференции магистрантов «Физическая культура, спорт, туризм: наука, образование, технологии» (Челябинск, 2014).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одна статья в трудах Российских конференций.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 64 страницах машинописного текста. Состоит из введения, трёх глав, заключения, выводов, списка использованной литературы Текст диссертации содержит 4 рисунка и 4 таблицы. Список литературы включает 54 источников отечественных и иностранных авторов.

В лыжном спорте выделяют следующие дисциплины: гонки и эстафеты, классическим или вольным стилем (ходом) на дистанции от 1 до 50 км и свыше. Это нужно учитывать и в подготовке спортсменов, а также их участие в соревнованиях (А. В. Вертышев, 2007).

Подготовка лыжника гонщика к достижению высоких результатов осуществляется в многолетнем тренировочном процессе на основе круглогодичной, целенаправленной деятельности. Всю подготовку лыжника гонщика следует рассматривать как систему управления процессом тренировки. Структура тренировочного процесса может быть охарактеризована порядком взаимосвязи и соотношением различных сторон подготовки (общей, специальной, физической, технической, тактической, психологической, теоретической), соотношением параметров тренировочных и соревновательных нагрузок (объема, интенсивности и режима отдыха) соревновательного периода Проблема периодизации спортивной тренировки лыжников гонщиков связана с распределением нагрузок в течение годичного цикла подготовки с учетом квалификации спортсменов.

В своей работе Л. П. Матвеев (1991) отмечает, что на обще-подготовительном этапе годичного цикла подготовки должны расти объемные нагрузки в 1-й и 2-й зонах интенсивности и к концу этапа достигнуть максимума (100%), в то время как нагрузки в 3-й и 4-й зоне интенсивности растут значительно медленнее. На специально-подготовительном этапе годичного цикла подготовки объемные нагрузки 1-й и 2-й зон интенсивности снижаются и уступают место нагрузкам 3-й и 4-й зон интенсивности, которые в соревновательный период достигают своего максимума (100%). В переходный период все нагрузки снижаются до 5–10% от максимального (Л. П. Матвеев, 2005).

Периодизация спортивной тренировки по Л. П. Матвееву (1991) способствует подготовке организма спортсмена к соревнованию, показывать на соревновании высшие спортивные достижения, а в переходный период восстановить организм после перенесенных нагрузок, травм и повреждений. Данная схема годичного цикла подготовки соответствует схеме урока или тренировки: подготовительная часть подготавливает и подводит организм к перенесению им больших нагрузок в основной части урока, в основной части урока организм переносит большие нагрузки или показывает физическую подготовленность в соревновании, в заключительный период урока проводятся мероприятия по восстановлению функций организма до исходного уровня (Т. И. Раменская, 2000).

Применяемая отечественными тренерами традиционная система тренировки (с ее идеей периодизации) вот уже более трех десятков лет в циклических видах спорта предусматривает в основном в течение года, но особенно в так называемом подготовительном периоде в отдельном тренировочном занятии развивать одно основное физическое качество у спортсмена (имеется в виду быстрота или выносливость или сила и т. д.).

Выполнение основного объема специфической работы в подготови-тельном периоде на уровне анаэробного порога (Ю. В. Верхошанский, 2005).

– Специализированное повышение сократительных и окислительных свойств мышц, преимущественно привлекаемых к работе;

– Согласованное совершенствование функций мышечной и вегетатив-ной систем

Данная схема особенно подходит для спортсменов высокой квалификации на этапах максимальной реализации индивидуальных возможностей и сохранения достижений в спорте, когда механизм «перекрестной адаптации» не работает, а низко интенсивные нагрузки мешают росту спортивного результата (А. В. Вертышев, 2007).

Специфика лыжных гонок, зависимость от снежного покрова предопределила структуру годичного цикла уже несколько десятилетий назад. Для лыжников-гонщиков младших разрядов наиболее распространено одно цикловое планирование, в котором имеются подготовительные и соревновательные периоды, а для высококвалифицированных лыжников применяется индивидуальное планирование (А. А. Приймаков, 1996).

По данным В. Н. Манжосова (1991), подготовительный период в тренировке лыжника-гонщика делится на три этапа:

1. Весенне-летний;

2. Летне-осенний;

3. Зимний.

Для более полного понимания принципа построения тренировочного процесса при подготовки лыжников-гонщиков мы считаем целесообразным более подробно раскрыть вопрос о задачах на каждом этапе более подробно.

1 Весенне-летний (в соответствии с задачами тренировки его еще называют обще подготовительным). Он начинается с 1-го мая, и у квалифицированных лыжников продолжается обычно до 31 июля. Важнейшая задача подготовки в это время – степенное повышение уровня общей физической подготовленности. Здесь большое внимание уделяется развитию физических качеств, повышению уровня общей работоспособности, а также овладению или совершенствованию элементов техники.

Широко используются средства общей физической подготовки (ОФП). ОФП независимо от вида лыжного спорта имеет основные задачи – достижение высокой общей работоспособности, всестороннее развитие и улучшение здоровья лыжников. Для достижения высокого уровня развития физических качеств и решения других задач ОФП применяется широкий круг самых разнообразных физических упражнений. С этой целью используются упражнения из различных видов спорта, а также обще развивающие упражнения из основного вида – лыжного спорта. ОФП для лыжников проводится примерно одинаково независимо от предполагаемой будущей специализации (А. А. Авдеев, 2006; Н. И. Волков, 2000).

В летнее время с целью разностороннего развития в подготовку лыжников широко включаются упражнения из других видов спорта, в основном в виде длительного передвижения – прогулки на велосипеде, гребля, плавание, равномерный бег, различные спортивные и подвижные игры. Дозировка зависит от возраста, этапа подготовки в годичном цикле и многолетней подготовки и т. д. Кроме этого, широко применяются разнообразные упражнения на основные группы мышц, с предметами и без отягощений для развития силы, прыгучести, гибкости, равновесия и способности к расслаблению (Ю. В. Верхошанский, 2005).

Объем средств, специальной физической подготовки (СФП), составляет до 10 % от использования всех средств. Специально подготовленные упражнения способствуют повышению уровня развития специфических качеств лыжника и совершенствованию элементов техники избранного вида лыжного спорта. К ним относятся разнообразные имитационные упражнения и упражнения на тренажерах (передвижение на лыжероллерах). При выполнении этих упражнений (в бесснежное время года) укрепляются группы мышц, непосредственно участвующие в передвижении на лыжах, а также совершенствуются элементы техники лыжного ходов (А. А. Авдеев, 2006).

Общая физическая подготовка служит базой для дальнейшего совершенствования физических качеств и функциональных возможностей. Для квалифицированных спортсменов и разрядников, мастеров спорта она более специфична и строится с учетом индивидуальных особенностей и избранного вида лыжного спорта (А. А. Авдеев, 2006).

Летне-осенний (этап предварительной специальной подготовки). Он начинается с 1 августа и продолжается до начала тренировок на лыжах (до выпадения снега). Основная задача подготовки на этом этапе – создание специального фундамента для дальнейшего развития специальных качеств уже при передвижении на лыжах (на следующем этапе подготовительного периода). Особое внимание уделяется средствам СФП в бесснежное время. В это время продолжается и совершенствование элементов техники передвижения на лыжах с использованием специальных средств подготовки в бесснежное время. Общий объем тренировочной нагрузки на этом этапе продолжает постепенно повышаться, растет и интенсивность выполнения циклических упражнений. Однако увеличение общей интенсивности нагрузки происходит несколько медленнее и чуть отстает от кривой роста объема. Это принципиальная схема изменения объема и интенсивности, но в отдельные микроциклы объем, а вслед ему и интенсивность могут значительно повышаться в зависимости от поставленных задач. Такое повышение может иногда достигать около предельных величин, что допустимо только на основе высокого уровня ОФП. Хотя объем средств ОФП на этом этапе постепенно уменьшается, но задача удержания достигнутого уровня основных физических качеств (средствами ОФП) должна быть решена полностью и снижение достигнутого уровня недопустимо. Вместе с тем значительно увеличивается объем средств СФП (В. Ф. Кожокин, 2004).

Также следует отметить, что на первых двух этапах подготовительного периода лыжники принимают участие в соревнованиях по комплексу контрольных упражнений, для оценки уровня ОФП, а также по специальной подготовленности. Обычно уровень развития специальных качеств определяется по результатам соревнований на лыжероллерах, в беге по пересеченной местности, в смешанном передвижении (бег + имитация попеременного двухшажного хода в подъемы) – все это проводится на различных стандартных дистанциях. Кроме того, уровень развития специальных качеств оценивается по результатам имитации в подъемы (на отрезках) (Л. М. Куликов, 1996)

2 Зимний (основной специальной подготовки). Он начинается с момента занятий на лыжах (с выпадением снега) и продолжается до начала основных соревнований. В зависимости от климатических условий (времени установления снежного покрова в данной местности) и квалификации лыжников (сильнейшие лыжники выезжают на первый снег в северные и восточные районы) сроки начала зимнего этапа различны. В средней полосе он обычно начинается в третьей декаде ноября или чуть позже. Оканчивается зимний этап обычно в конце декабря – начале января с началом основных соревнований сезона. Во многом сроки зависят от календаря соревнований и квалификации лыжников. На этом этапе решаются главные задачи – развитие специальных качеств (в первую очередь скоростной выносливости и скоростно-силовых качеств), а также обучение и совершенствование техники способов передвижения на лыжах, совершенствование тактического мастерства и воспитание морально-волевых качеств. Подготовка на третьем этапе строится так, чтобы к его скончанию лыжники достигли спортивной формы. Основным средством подготовки является передвижение на лыжах. Лыжники на этапе выполняют наибольший объем нагрузки. Пик объема приходится на первую половину этапа. В это время проводятся длительные тренировки, направленные на развитие общей выносливости: интенсивность нагрузки несколько снижается. В ходе занятий создается основа для дальнейшего повышения интенсивности нагрузки и достижения спортивной формы.

За бесснежный период, несмотря на применение средств СФП, лыжники, даже хорошо владеющие техникой передвижения на лыжах, частично утрачивают навыки, теряют тонкие координационные ощущения, «чувство» лыж, снега. Поэтому в первых длительных тренировках обучению и совершенствованию техники отводится значительная часть времени (в зависимости от возраста и квалификации). В дальнейшем в связи с увеличением нагрузки, направленной на развитие скоростной выносливости, общий объем нагрузки снижается (но остается достаточно высоким), а интенсивность тренировок возрастает. На этом этапе параллельно развиваются и другие специальные качества – быстрота и сила. Помимо тренировок на лыжах проводятся занятия по ОФП. Основная их задача – поддержать достигнутый уровень ОФП. Изменение объема, интенсивности специальной подготовки, а также поддержание уровня ОФП находится в тесной взаимосвязи с возрастом, подготовленностью и индивидуальными особенностями лыжников (В. Н. Платонов, 2004).

Длительные тренировки с высокой интенсивностью в течение целого ряда занятий, не обеспеченные предварительной подготовкой, а также не соответствующие возрасту занимающихся, могут привести к перегрузке лыжников и в дальнейшем – к переутомлению. Тренировки на этом этапе должны быть построены так, чтобы лыжники достигли спортивной формы к окончанию этапа.

На зимнем этапе подготовительного периода лыжники выступают в ряде контрольных (или других видах) соревнований. Как правило, специальная подготовка, тем более форсирование достижения высокой работоспособности к этим соревнованиям, не проводится. В них лыжники выступают по ходу планомерной подготовки к соревновательному периоду, т.е. никаких изменений в объеме, интенсивности или цикличности нагрузки специально к конкретным соревнованиям этого этапа не вносится. Интенсивность на этом этапе в целом значительна, но к концу подготовительного периода она не должна достигать предела, характерного для соревновательного периода (А. А. Приймаков, 1996).

Таким образом, подготовительный период в подготовке лыжников-гонщиков 18–20 лет делится на обще подготовительный и специально-подготовительный этапы. На данных этапах закладывается фундаментальная база разносторонней подготовленности лыжников-гонщиков на весь сезон.

1.2 Техническая и тактическая подготовка лыжников гонщиков, как фактор спортивной успешности

Умение лыжника-гонщика выбирать более эффективную технику способов передвижения в каждом отдельном случае и, сообразуясь с условиями, быстро применять ее во время гонки, а также рационально распределять свои силы на дистанции требует специальной подготовки, особых функциональных возможностей кардио-респираторной системы, а уже в зависимости от этого – выбора совершенных технических навыков и рационального распределения сил по дистанции.

В современной литературе обычно придают большое значение возможностям кардио-респираторной системы, которые влияют на аэробные возможности и специальную выносливость лыжников-гонщиков, а статокинетическая устойчивость практически не исследована. необходимо учитывать вестибулярную функцию и проприоцептивную чувствительность организма спортсмена при подготовке и тактическом выборе плана прохождения различных дистанции, так как современные трассы лыжников изобилуют спусками, подъемами и зачастую крутыми поворотами. Кроме вышесказанного, координация движений и удержание равновесия в лыжном спорте усугубляется явлениями гипоксии, что еще в большей степени повышает требования к функции вестибулярного анализатора и координационных способностей в целом.

Рациональное распределение сил на дистанции – один из важнейших вопросов тактической подготовки лыжника-гонщика. Однако, судя по литературным данным, у специалистов лыжного спорта еще не определилось единое мнение по данному вопросу.

Исходя из данных В. Ф Кожокина (2004) тактически рациональное распределение сил лыжников гонщиков зависит от физической подготовки, технического мастерства и уровня квалификации.

Зачастую у хорошо физически подготовленных лыжников могут появиться две проблемы. Первая – это когда у лыжников гонщиков хорошо развиты скоростно-силовые возможности и аэробные возможности мышц, а сердце ограничивает эти возможности, так как мышцы не могут потреблять необходимое количество кислорода на анаэробном пороге (например, потребление кислорода мышцами рук и ног достигает 8,5 литров в минуту, а сердце может доставить 6,5-7 литров в минуту). Поэтому, если темп движения высокий, то наступает сильное закисление организма особенно при беге в подъем. Исходя из этого, спортсмен должен определить для себя оптимальное сочетание ЧСС на дистанции или темпа захождения в подъем. Нужно либо подниматься, сильно толкаясь, но с маленьким темпом, либо бежать без сильных отталкиваний, только за счет темпа.

По мнению В. Н. Селуянова (1998), в лыжных гонках на средние дистанции (10-30 км) сердце является лимитирующим фактором, поэтому размеры сердца определяют способность организма к прохождению той или иной дистанции. Спринтерам, как правило, не нужно большое сердце, а нужны хорошо развитые мышцы. Тогда за счет способности быстро перестраивать свои мышцы спринтеру в лыжных гонках возможно бежать марафонскую дистанцию с учетом того, что его мышцы рук и ног будут обладать высоким АнП.

Также следует отметить, что В. Ф. Кожокин (2005), в своей работе приводит следующие рекомендации по прохождению лыжной дистанции с учетом физической подготовленности:

1 Если лыжник достаточно хорошо подготовлен и обладает высокими скоростными качествами, ему целесообразно первую половину дистанции проходить сильно (на 8–9% выше средней скорости). Смысл этого варианта в том, что, используя указанное качество, лыжник выигрывает на первой половине дистанции расстояние у соперников, обладающих значительной скоростной выносливостью и проходящих вторую половину трассы быстрее первой.

2 Если лыжник слабо подготовлен, дистанцию соревнования ему следует проходить относительно равномерно (с колебаниями скорости не выше 3-5% от средней скорости). При таком варианте распределения сил у него больше возможностей использовать все стороны своей подготовленности, чем при других вариантах, так как в этом случае он менее зависим от тактических приемов своих конкурентов.

3 В том случае, если гонщик хорошо подготовлен и обладает значительной скоростной выносливостью, гонку целесообразно начинать в оптимальном темпе (на 3-5% выше средней скорости), а финишный отрезок пройти сильно (на 8-9% выше средней скорости).

Следует особо подчеркнуть, что 30-километровую дистанцию необходимо пробегать в быстром и ровном темпе, выдерживать нужный темп и скорость до конца. Лыжник-гонщик должен обладать значительной силовой и скоростной выносливостью, без которой на этой дистанции, как говорится, нечего делать. Гонка на 50 км требует среднего и обязательно ровного темпа на протяжении всей дистанции. К тому же очень важно, как можно лучше овладеть умением распределять силы на 50-километровой дистанции, а этим секретом лыжного марафона, к сожалению, владеют не все даже сильнейшие лыжники мира (А. А. Приймаков, 1996).

Лыжнику следует помнить: умению распределять силы помогают многочасовой бег (с умеренной и равномерной интенсивностью), а также многокилометровые походы. При появлении же усталости (особенно во второй половине дистанции) гонщику необходимо сосредоточить внимание на рациональном использовании оставшихся сил с тем, чтобы сохранить интенсивность работы и поддержать скорость на дистанции.

Особенностью технической подготовленности лыжников-гонщиков является выбор тактики относительно умения применять разновидности коньковых лыжных ходов, мобильность и подвижность нервной системы. Задачами техники различных способов передвижения являются обеспечение оптимальных скоростей передвижения на равнинных участках дистанций, подъемах и спусках. Выбор эффективного хода на участке трассы определяется длиной цикла (м), временем цикла (с), скорость в цикле (м/с), темп движения (циклы в 1 мин). Также лыжник должен учитывать протяженность участка трассы, характер микрорельефа на нем, физическое состояние, степень усталости, состояние длинны палок, лыжни, а так же скольжение. Выбор хода зависит от целевой установки: какую тактическую задачу собирается решать лыжник на данном конкретном участке трассы – обгон или выигрыш времени, сохранение лидерства или отдых. На дистанции. Этот вывод был сделан Л. Н. Корчевым (2004), на основании определения пульсовой (ЧСС) стоимости лыжного хода.

Если лыжня отсутствует, если лыжное полотно жесткое, гладкое, равнинные участки рационально проходить одновременным одношажным коньковым ходом показали, что этот ход наиболее перспективен с точки зрения увеличения скорости на соревновательных трассах. Прирост скорости при использовании на равнинных участках одновременного одношажного конькового хода более ощутим, чем при других лыжных ходах.

Однако следует подчеркнуть, что одновременный одношажный коньковый ход требует от лыжника хорошей координации движений, развитого чувства равновесия, умения своевременно загружать маховую и толчковую ногу. Учитывая вышеизложенные требования, А. В. Кондрашов (1996) отмечает, что одновременный одношажный коньковый ход на рав-нинных участках применяют в 1/3 всех наблюдаемых случаях. Эту группу, заключает автор, составили в основном ведущие лыжники страны.