КЛЮЧОВІ ФАКТОРИ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ФІЗИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ СПОРТСМЕНІВ
DOI:
https://doi.org/10.32782/2522-1795.2025.19.3.12Ключові слова:
спортсмени, зовнішнє дихання, енергозабезпечення, кисневотранспортна система, кровообігАнотація
Мета – дослідити найбільш узагальнені властивості (чинники) функціональних систем, які становлять структуру функціональної підготовленості, проаналізувати можливості діагностики функціональної підготовленості кваліфікованих спортсменів (велосипедистів і веслувальників) на прикладі комплексного вивчення кисневотранспортної системи організму. Матеріал та методи.Проаналізовані результати 264 комплексних фізіологічних індивідуальних обстежень, проведених впродовж низки років з використанням єдиного методичного підходу (і спеціально пристосованих методик). Одним з основних завдань нашого дослідження була розробка методів кількісного оцінювання чинників функціональної підготовленості, а також деяких інших теоретичних і фактичних підстав для побудови діагностичної моделі функціональної підготовленості. Застосовували комплексну методику визначення рівня функціональної підготовленості. Методика включала реєстрацію основних параметрів газообміну, зовнішнього дихання, крові, серцево-судинної системи за різних навантажень. Результати. Основні чинники функціональної підготовленості спортсменів – потужність, рухливість, стійкість, економічність, реалізація функціонального потенціалу. Потужність систем визначає межу функціональних проявів в умовах спортивної діяльності. Рухливість систем визначає швидкість розгортання функціональних і метаболічних реакцій у разі змін темпу та інтенсивності роботи. Стійкість систем визначає здатність утримувати високі рівні енергетичних і функціональних реакцій. Економічність систем визначає функціональну і метаболічну «ціну» рівнів роботи, газотранспорту і споживання кисню, загальну економічність перетворення енергії. Міра реалізації функціонального потенціалу систем організму залежить від індивідуальних особливостей нервово-вегетативного статусу. Висновки. Велике значення в діагностиці функціональної підготовленості має розробка методів аналізу й оцінювання властивостей регуляції функцій, які лежать в основі забезпечення працездатності в циклічних видах спорту, а також деяких інших параметрів, які відбивають функціональний потенціал організму. Визначення властивостей регуляції основних функціональних систем не лише допомагає пояснити механізми формування і прояву чинників структури функціональної підготовленості і отримати додаткову інформацію про них, але і може служити дуже ефективним самостійним критерієм аналізу функціонального потенціалу організму.
Посилання
1. Akalan, C., Robergs, R.A., Kravitz, L. (2008). Prediction of VO2máx from an individualized submaximal cycle ergometer protocol. Journal of Exercise Physiology Online, 11(2), 11–17.
2. Ambrosini, E., Ferrante, S., Ferrigno, G., Molteni, F., Pedrocchi, A. (2012). Cycling induced by electrical stimulation improves muscle activation and symmetry during pedaling in hemiparetic patients. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Engineering, 20, 320–330.
3. Antonov, S., Briskin, Y., Perederiy, A., Pityn, M., Khimenes, K., Zadorozhna, O., Semeryak, Z., Svystelnyk, I. (2017). Improving technical preparedness of archers using directional development of their coordination skills on stage using the specialized basic training. Journal of Physical Education and Sport, 17(1), 39, 262–268.
4. Araujo, C.G.S., Carvalho, T., Castro, C.L.B., Costa, R.V., Moraes, R.S., Oliveira Filho, J.A. (2004). Supervision of cardiovascular rehabilitation equipment and techniques. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 83(5), 31–39.
5. Barratt, P.R., Martin, C., Elmer, S.J., Korff, T. (2016). Effects of pedal speed and crank length on pedaling mechanics during submaximal cycling. Medicine and Science in Sports and Exercise, 48(4), 705–13.
6. Beaver, W.L., Wasserman, K., Whipp, B.J. (2022). A new method for detecting anaerobic threshold by gas exchange. Journal of Applied Physiology, 133, 448–458.
7. Boyles, J., Panzer, S., Shea, C.H. (2012). Increasingly complex bimanual multi-frequency coordination patterns are equally easy to perform with on-line relative velocity feedback. Experimental Brain Research, 216, 4, 515–525.
8. Branco, B.H.M., Carvalho, I.Z., Oliveira, H.G., Fanhani, A.P., Santos, M.C.M., Oliveira, L.P., Boni, S.M., Nardo, N. (2020). Effects of 2 Types of Resistance Training Models on Obese Adolescents’ Body Composition, Cardiometabolic Risk, and Physical Fitness. Journal of Strength and Conditioning Research, 34(9), 2672–2682.
9. Byrne, N.M., Hills, A.P. (2002). Relationships between HR and VO2 in the obese. Medicine & Science in Sports and Exercise, 34(9), 1419–1427. http://doi.org/10.1249/01. MSS.0000027629.94800.17.
10. Camara, J., Maldonado-Martin, S., Artetxe-Gezuraga, X., Vanicek, N., Camara, J. (2012). Influence of pedaling technique on metabolic efficiency in elite cyclists. Biology of Sport, 3(29), 229–233.
11. Castellini, C., van der Smagt, P. (2013). Evidence of muscle synergies during human grasing. Biol. Cybern. 107, 233–245. http://doi.org/10.1007/s00422-013-0548-4.
12. Castronovo, A.M., De Marchis, C., Bibbo, D., Conforto, S., Schmid, M., D’Alessio, T. (2012). Neuromuscular adaptations during submaximal prolonged cycling. Conf. Proc. IEEE Medicine Engineering and Biology Society, 3612–3615.
13. Coffey V.G., Hawley J.A. (2017). Concurrent exercise training: do opposites distract? The Journal of Physiology, 595(9), 2883–2896.
14. Dada, R.P., Branco, B.H.M., Terra, C.M. de O., Lazarin, S.P.B., Hintze, L.J., Nardo Junior, N. (2018). Nutritional status and cardiometabolic risk in women: relationship with usual and non- usual components of body composition. Journal of Physical Education, 29, e2935.
15. Dahmen, T. (2012). Optimization of pacing strategies for cycling time trials using a smooth 6-parameter endurance model. Pre-Olympic Congress on Sports Science and Computer Science in Sport (IACSS2012). Liverpool: UK.
16. De Oliveira, S.C. (2002). The neuronal basis of bimanual coordination: recent neurophysiological evidence and functional models. Acta Psychology, 110, 2/3, 139–159.
17. Dorel, S., Drouet, J.M., Couturier, A., Champoux, Y. (2009). Changes of pedaling technique and muscle coordination during an exhaustive exercise. Medicine and Science in Sports and Exercise, 41(6), 1277–1286.
18. Durmic, T., Lazovic, B., Djelic, M., Lazic, J.S., Zikic, D., Zugic, V., et al. (2015). Sport-specific influences on respiratory patterns in elite athletes. Journal of Bras. Pneumol., 41(6), 516–522.
19. Emanuele, U., Horn, T., Denoth, J. (2012). The relationship between the freely chosen cadence and optimal cadence in cycling. International Journal of Sports Physiology and Performance, 7, 375–381.
20. Ericson, M.O. (1988). Mechanical muscular power output and work during ergometer cycling at different workloads and speeds. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 57, 382–387.
21. Fudin, N.А., Кlassina, S.Y., Pigareva, S.N., Vagin, Y.Е. (2015). Muscular and cardiovascular system indices in persons engaged in physical culture and sport during failure to perform intensive physical load. Тhеоry and Practice of Physical Culture, 11, 18–20.
22. Fudin, N.A., Klassina, S.Y., Pigareva, S.N. (2015). Relationship between the parameters of muscular and cardiovascular systems in graded exercise testing in subjects doing regular exercises and sports. Human Physiology, 41(4), 412–419.
23. Gorkovenko, A.V., Sawczyn, S., Bulgakova, N.V., Jasczur-Nowicki, J., Mishchenko,V .S., Kostyukov,A .I. (2012). Muscle agonist-antagonist interactions in an experimental joint model. Experimental Brain Research, 222, 399–414. https://doi.org/10.1007/s00221-012-3227-0.
24. Grove, T.P., Jones, J.L., Connolly, S.B. (2017). Cardiorespiratory fitness, oxygen pulse and heart rate response following the MyAction programme. British Journal of Cardiology, 24(1), 25–29. http://doi.org/10.5837/bjc.2017.006.
25. Guimarães, G.V., Silva, M.S.V., D’Avila, V.M., Ferreira, S.M.A., Silva, C.P., Bocchi, E.A. (2008). Peak VO2 and VE/VCO2 slope in the beta-blocker era in heart failure: a Brazilian experience. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 91(1), 42–48. http://doi.org/10.1590/S0066-782X2008001300007.
26. Hebisz, R., Hebisz, P., Borkowski, J., Zaton, M. (2019). Effects of concomitant high- intensity interval training and sprint interval training on exercise capacity and response to exercise-induced muscle damage in mountain bike cyclists with different training backgrounds. Isokinetics and Exercise Science, 1(27), 21–29. https://doi.org/10.3233/IES-183170.
27. Kolumbet, A.N., Maximovich, N.Y., Korop, M.Y., Gamov, V.G., Bakanychev,A . (2021). Peculiarities of cyclists’ respiratory adaptation to strenuous muscular activity in different training periods. Journal of Physical Education and Sport, 22 (3), 92, 732–740. http://dx.doi.org/10.7752/jpes.2022.03092.
28. Kolumbet, A.N., Babyna, N.A., Natroschvili, S.G., Maximivich, N.Y., Korop, M.Y. (2022). Express control of aerobic and anaerobic metabolism of athletes in cyclic sports events. Journal of Physical Education and Sport, 22 (5), 149, 1190–1196. http://doi.org/10.7752/jpes.2022.05149.
29. Kolumbet, A.N., Klymenko, H.V., Natroshvili, S.G., Korop, M.Y., Bystra, I.I., Gamov, V.G. (2023). Methodology for evaluating special fitness and competitive activity of highly skilled kayakers. Journal of Physical Education and Sport. 23, 8, 244, 2127–2137. https://doi.org/10.7752/jpes.2023.08244.
30. Kolumbet, A.N., Paryshkura, Y.V. (2024). Specialized functional properties of muscular activity energy supply system of highly skilled cyclists of different specialization. Specialized functional properties of muscular activity energy supply system of highly skilled cyclists of different specialization. Rehabilitation and Recreation, 18(2), 137–151.
31. Kolumbet, A.N., Korop, M.Y., Gamov, V.G., Klymenko, G.V., Yeltsov, D.S., Koptev, K.K. (2024). Individualization tailoring the development of functional fitness for cyclists. Journal of Physical Education and Sport. 24(2), 53, 244, 433–440. https://doi.org/10.7752/ jpes.2024.02053.
32. Lounana, J., Campion, F., Noakes, T.D., Medelli, J. (2007). Relationship between %HRmax, %HRreserve, %VO2max, and %VO2 reserve in elite cyclists. Medicine and Science in Sports & Exercise, 39(2), 350–357. http://doi.org/10.1249/01.mss.0000246996.63976.5f.
33. Macinnis, M.J., Gibala, M.J. (2017). Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity. Journal of Physiology, 595(9), 2915–2930.
34. McKenzie, D.C. (2012). Respiratory physiology: adaptations to high-level exercise. British Journal of Sports Medicine, 46(6):381–384.
35. Medeiros, A.C. (2009). Prediction VO2max during cycle ergometry based on submaximal ventilatory indicators. Journal of Strength and Conditioning Research, 23(6), 745–751. http://doi.org/10.1519/JSC.0b013e3181b45c49.
36. Mercier, J., Le Gallais, D., Durand, M., Gouda, C., Micallef, J.P., Préfaut, C. (1994). Energy expenditure and cardiorespiratory responses at the transition between walking and running. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 69(6), 525–529.
37. Miller, M.C., Fink, P.W., Macdermid, P.W., Stannard, S.R. (2019). Quantification of brake data acquired with a brake power meter during simulated cross-country mountain bike racing. Sports Biomechanics, 18(4), 343–353. https://doi.org/10.1080/14763141.2017.1409257.
38. Monogarov, V.D., Bratkovsky, V.K. (1979). Coordination motions of sportsmen in the period of the compensated fatigue during muscular work of cyclic character. Kiev.
39. Monteiro, W.D., Araújo, C.G. (2009). Cardiorespiratory and perceptual responses to walking and running at the same speed. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 93(4), 418–425.
40. Mornieux, G., Gollhofer, A., Staperlfeldt, B. (2010). Muscle coordination while pulling up during cycling. International Journal of Sports Medicine, 31, 843–846.
41. Mornieux, G., Zameziati, K., Rouffet, D., Stapelfeldt, B., Gollhofer, A., Belli, A. (2006). Influence of pedaling effectiveness on the interindividual variations of muscular efficiency in cycling. Isokinetic Exercise and Science, 14, 63–70.
42. Nagy, D., Horváth, Z., Melczer, C., Derkács, E., Ács, P., Oláh, A. (2020). Comparison of cardiopulmonary changes during cycle and treadmill tests. Health Problems of Civilization. https://doi.org/10.5114/hpc.2020.98087.
43. Nunes, R., Castro, J., Silva, L., Silva, J., Godoy, E., Lima, V., Venturini, G., Oliveira, F., Vale, R. (2017). Estimation of specific VO2max for elderly in cycle ergometer. Journal of Human Sport and Exercise, 12(4), 1199–1207. http://doi.org/10.14198/jhse.2017.124.06.
44. Nunes, R.A.M., Castro, J.B.P., Machado, A.F., Silva, J.B., Godoy, E.S., Menezes, L.S., Bocalini, D.S., Vale, R.G.S. (2016). Estimation of VO2max for elderly women. Journal of Exercise Physiology Online, 19(6), 180–190.
45. Оrlov, V.А., Fudin, N.А., Fetisov, О.B., Strizhakova, О.V., Novikova, I.N. (2017). Indicators of functional reserves of cardiovascular and respiratory systems of human body. Harold of New Medical Technologies, 1, 179–185.
46. Pereira, D.A.G., Vieira, D.S.R., Samora, G.A.R., Lopes, F.L., Alencar, M.C.N., Lage, S.M., Parreira, V.F., Velloso, M., Moreira, M.C.V., Britto, R.R. (2010). Reproducibility of the determination of anaerobic threshold in patients with heart failure. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 94(6), 771–778. http://doi.org/10.1590/S0066-782X2010005000044.
47. Podstawski, R., Boryslawski, K., Boraczynski, M. (2020). The physiological effect of sauna and rowing on former elite athletes with hypertension. Journal of Physical Education and Sport, 20(3), 204, 1481–1490.
48. Proske, U., Gandevia, S.C. (2012). The proprioceptive senses: their roles in signaling body shape, body position and movement, and muscle force. Physiol. Rev. 92, 1651–1697. http://doi.org/10.1152/physrev.00048.2011.
49. Pryimakov, A.A. (2012). Activity and relationships of muscular and cardiovascular systems in different states during muscular activity in athletes. Physical Education of Students, 6, 93–99. https://doi.org/10.6084/m9.figshare.96576.
50. Pryimakov, O. (2020). Interaction mechanisms of muscular and cardiovascular systems of elite cyclists in different physiological states during a muscular activity. Journal of Physical Education and Sport, 20(2), 729–735.
51. Ranisavljev, I., Ilic, V., Soldatovic, I., Stefanovic, D. (2014). The relationship between allometry and preferred transition speed in human locomotion. Human Movement Science, (34), 196–204.
52. Sparrow, W.A., Newell, K.M. (1998). Metabolic energy expenditure and the regulation of movement economy. Psychonomic Bulletin Review, 5(2), 173–196.
53. Takaishi, T., Yamamoto, T., Ono, T., Ito, T., Moritani, T. (1998). Neuromuscular, metabolic, and kinetic adaptations for skilled pedaling performance in cyclists. Medicine and Science in Sports and Exercise, 30, 442–449.
54. Tambasco, L. de P., Silva, H.S. da, Pinheiro, K.M.K., Gutierrez, B.A.O. (2017). A satisfação no trabalho da equipe multiprofissional que atua na Atenção Primária à Saúde. Saúde Em Debate, 41(spe2), 140–151.
55. Theurel, J., Crepin, M., Foissac, M., Temprado, J.J. (2011). Effects of different pedalling techniques on muscle fatigue and mechanical efficiency during prolonged cycling. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 22, 714-721.
56. Tomiak, T., Gorkovenko, A.V., Talnov,A .N.,A bramovych, T.I., Mishchenko, V.S., Vereshchaka, I.V., et al. (2015). The averaged EMGs recorded from the arm muscles during bimanual “rowing” movements. Front Physiol., 6:349. http://doi.org/10.3389/fphys.2015.00349.
57. Vardar, S.A., Tezel, S., Ozturk, L., Kaya, O. (2007). The relationship between body composition and anaerobic performance of elite young wrestlers. Journal of Sports Science and Medicine, 6, 34–38.
58. Wangerin, M., Schmitt, S., Stapelfeldt, B., Gollhofer, (2017). A inverse dynamics in cycling performance. Advances in Medical Engineering, 114, 329–334.
59. Wael, R., Chrysovalantou, X., Refaat, M., Amr, S., Sandra, A.B. (2021). Effect of wearing an alevation training mask on physiological adaptation. Journal of Physical Education and Sport, 21(3), 170, 1337–1345.
60. Ya-weng Tseng, Y., Scholz, J.P., Valere, M. (2006). Effects of movement frequency and joint kinetics on the joint coordination underlying bimanual circle drawing. Journal of Mot. Behav., 38, 5, 383–404.
61. Zameziati, C., Mornieuxm, G., Rouffet, D., Belli, A. (2006). Relationship between the index of effectiveness indexes and the increase of muscular efficiency with cycling power. European Journal of Applied Physiology, 96, 274–281.
