Анализ и прогнозирование спортивных результатов

Для проведения анализа результатов циклических упражнениях в простейшем случае необходимо рассмотреть три ситуации:

1) задана длина дистанции (s, м), спортсмен стремится преодолеть ее за минимальное время (t, с, мин, ч) и соответственно показать наибольшую среднюю скорость (v, м/с) и мощность (N, Вт, кгм/с),

2) задано время (t, c, мин, ч), спортсмен стремится преодолеть возможно большее расстояние и соответственно показать наибольшую среднюю скорость и мощность,

3) задана скорость (v, м/с) и соответственно мощность (N, Вт, кгм/с), спортсмен стремится удержать ее возможно большее время и преодолеть большее расстояние.

Во всех случаях скорость и время (соответственно скорость, дистанция) находятся в обратной зависимости: чем меньше дистанция и время, тем выше скорость и наоборот. Поскольку мощность непосредственно определяется скоростью, то сказанное также относится к зависимости между мощностью и временем, мощностью и длиной дистанции.

Анализ индивидуальной кривой рекордов, 10,25 сильнейших доститжений в циклических видах спорта показал, что в логарифмических координатах указанное соотношение выражается в виде двух составляющих, характерных для аэробной и анаэробной зон преимущественной энергетической производительности. Обычно разделение зон происходит по времени упражнений около 180 с.

Рис. 1. Соотношение средней скорости на дистанциях 25, 50, 100, 200 м для группы пловцов-спринтеров и стайеров с результатами, близкими к норме МС (р < 0,05). По оси абсцисс отложен логарифм длины дистанции, по оси ординат – логарифм скорости

Расчетные скорости для данной группы пловцов спринтеров в аэробной зоне составят на 50 м – 2,091м/с, на 100 м – 1,884 м/с, на 200 м – 1,696 м/с, для пловцов-стайеров соответственно – 1,841, 1,730, 1,625 м/с (рис. 1). Следует обратить внимание на существенное различие в удержании скорости с увеличением длины дистанции и соответственно времени упражнений. Поэтому для спринтеров коэффициент удержания скорости составил- 0,151 м - 1, для стайеров – 0,09 м –1. На длинных дистанциях наблюдается аналогичная картина, спортсмены стайеры лучше удерживают скорость с увеличением длины дистанции и времени упражнений .

Расчетные скорости для данной группы пловцов спринтеров в аэробной зоне составят на 50 м – 2,091м/с, на 100 м – 1,884 м/с, на 200 м – 1,696 м/с, для пловцов-стайеров соответственно – 1,841, 1,730, 1,625 м/с (рис. 1).). Следует обратить внимание на существенное различие в удержании скорости с увеличением длины дистанции и соответственно времени упражнений. Поэтому для спринтеров коэффициент удержания скорости составил- 0,151 м - 1, для стайеров – 0,09 м –1. На длинных дистанциях наблюдается аналогичная картина, спортсмены стайеры лучше удерживают скорость с увеличением длины дистанции и времени упражнений (рис. 2).

Рис. 2. Соотношение средней скорости на дистанциях 400, 800, 1500 и 3000 м для пловцов-спринтеров и стайеров с результатами МС (p < 0,05). По оси абсцисс отложен логарифм скорости, по оси ординат – логарифм длины дистанции

Приведенные коэффициенты целесообразно использовать для анализа достигнутых результатов и расчета результатов во всем диапазоне дистанций на этапах годичного макроцикла. Более простой способ расчета результатов состоит в оценке снижения скорости при увеличении дистанции в заданное число раз ). Так, для пловцов могут быть использованы следующие соотношения :
Kt1 = t 50/ t 25 = t 100/ t 50 = t 200/ t 100, ( 4 )
Kt2 = t 400 / t 200,
Kt3 = t 800 / t 400 = t 3000 / t 1500,
Kt4 = t 1500 / t 400

Таблица 1

Соотношение времени на дистанциях различной длины в спортивном плавании (p < 0,05)

Пол	Дистанция специали- зации, м	t 50 /t 25= t 100/t 50= =t 200/t 100	t 400/t 200	t 800/t 400= =t 300/t 1500	t 1500/t 400
Мужчины	50, 100 200 400 800, 1500	2,220 2,170 2,133 2,128	2,196 2,135 2,100 2,080	2,08 2,075 2,070 2,035	4,037 4,022 4,014 3,876
Женщины	50,100 200 400 800, 1500	2,180 2,160 2,140 2,120	2,120 2,100 2,080 2,060	2,080 2,074 2,066 2,036	4,041 4,018 3,989 3,879

В качестве примера, проведем расчет результатов на основных дистанциях у пловца-спринтера с планируемым результатом на 100 м – 49,0 с, тогда:

t 50 = t 100: 2,22 = 22,0; ( 5 )

t 200 = t 100 x 2,22 = 108,78 (1,58,78 );

t 400 = t 200 x 2,196 = 238,88 (3,58,88);

t 800 = t 400 x 2,08 = 496,87 (8,16,87);

t 1500 = t 400 x 4,037 = 964,36 (16,04,36).

У гребцов академистов для практического расчета результатов могут быть использованы следующие коэффициенты:

Kt₁ = t 250/ t 125 =t 500/t250 = t 1000 / t 500 = 2,16 для мужчин и 2,14 для женщин.

Kt₂=t 2000: t 1000 = 2,08 для мужчин и женщин данный коэффициент имеет значительное стандартное отклонение

Kt₃ = t 4000: t 2000 = t 8000 : t 4000 = 2,079 для мужчин и женщин. Кроме того, целесообразно ввести дополнительные коэффициенты

Kt₃ = t 6000 : t 2000 = 3,22

Kt₄ = t 1000 : t 2000 = 5,43

Общий подход для анализа всех циклических упражнений, выполняемых в естественных условиях и на тренажерах, состоит в том, что рассматривается зависимость между мощностью (N₁, N₂, …Nn) и предельным временем (t₁, t₂ , …t_n ), где n – число различных дистанций или предельных упражнений С учетом поправок на стартовый разгон данное соотношение наилучшим способом аппроксимируется степенной функцией для аэробной и анаэробной зон отдельно.

N = N₀ t ^–^d, t > ( 6 )

Из формулы (11) следует, что предельная работа может быть представлена как функция времени

A = N₀t ^1-^d

Рис3. Изменение мощности, работы и длины дистанции для квалифицированного велосипедиста на треке по отношению к предельному времени

Соотношение работы и предельного времени, длины дистанции и скорости (мощности) является существенной характеристикой состояния спортсмена. Физиологические показатели целесообразно оценивать по отношению к мощности и работе. Объемы тренировочных нагрузок также оцениваются в единицах работы (Дж, кгм) или при заданной интенсивности ее эквивалентами (мин, км). При увеличении времени упражнений в логарифмических координатах мощность линейно снижается ( рис. ), соответственно выполняемая спортсменом работа и длина дистанции возрастает. Соотношение указанных показателей зависит от квалификации и специализации спортсменов. Развиваемая спортсменом мощность тем выше, тем выше квалификацция. Удерживают скорость (мощность) по отношению к времени лучше стайеры и угол наклона в логарифмических координатах у них меньше.

Таблица 2

Коэффициенты уравнения регрессии зависимости «мощность – предельное время» для плавания и упражнений на велоэргометре (n’-кол-во стартов)

Упражнения	Дистанции, М	N = a t ^–d		s²_yx
		А	d
Плавание n = 14, n’ = 1960	50, 100, 200	427,7	-0,299	0,021
	400 – 3000	226,3	-0,188	1,098
Велоэр- гометр, n = 3, n’ = 144	До 3мин	2417	-0,346	1471

Определение выполняемой в упражнениях механической работы связано с рядом трудностей, обусловленных сложностью оценки перемещения элементов тела спортсмена как системы материальных точек, трудностью определения внешних и внутренних сил. На практике выполняемая спортсменом работа в циклических упражнениях определяется по преодолению сопротивления среды, сил трения и тяготения, а на тренажерах – по сопротивлению устройств, снимающих прилагаемые внешние усилия спортсмена и соответственно работу и мощность. Для решения задач управления тренировкой не столько важно точно определить выполняемую спортсменом работу по отношению ко времени и длине дистанции, сколько использовать объективный и однозначный способ ее оценки.

Составной частью управления тренировочным процессом является прогнозирование результатов спортсмена и определение траектории их роста. Наличие прогноза позволяет построить стратегию тренировки с минимизацией отклонения реальных показателей от прогнозируемых. При долгосрочном прогнозе появляется возможность определить наиболее вероятный конечный результат для последующего расчета развития достижений спортсмена. В зависимости от способностей и возраста спортсмена прогнозируемые результаты могут соответствовать мировым достижениям или результатам соревнований различного уровня.В настоящее время методы прогнозирования в науке ипрактике разработаны достаточно полно и широко используются для решения задач управления.

Из большого разнообразия методов прогнозирования для решения наших задач, очевидно, наиболее подходит метод экстраполирования имеющихся динамических наблюдений с последующим уточнением результатов методом экспертных оценок. Исследованию закономерностей роста достижений в спорте посвящены работы . Указанные авторы раскрыли темп и характер роста достижений в спорте. Однако предлагаемые подходы не дают общего метода для определения оптимальной траектории роста достижений.

Статистический анализ спортивных биографий ] от начала тренировки до наивысших достижений показал, что наилучшим образом с наименьшей дисперсией динамика результатов выражается эспоненциальными функциями с замедлением роста скорости на заданной дистанции по годам тренировки (рис. 51).

V = Vн – (Vmах - Vн (1- e ^{–k т}) ( 94 )

При этом учитываются следующие показатели: начальный результат Vн и прогнозируемый наилучший результат Vmax, а также отношение начального результата к наилучшему Vн / Vmax.

За всю спортивную биографию тренд роста может быть представлен одной функцией на одном периоде, или несколькими периодами, которые выделяются обычно из-за смены методики тренировки.

Рис. 4. Траектории увеличения скорости плавания на дистанции 100 м способом кроль при высоком и низком начальном результате в оптимальном коридоре достижения результата мастера спорта, а также траектории пловцов детских школ с выходом из вероятной оптимальной зоны после 13 - 14 лет

Наибольший «запас времени» (Tmах- Tн) у пловцов спринтеров может составлять 13 - 16 лет, т. е. разница между началом тренировки в 11лет и возрастом наивысших достижений в 22 - 27 лет. Начальный результат варьируется в достаточно широком диапазоне. Для спортсмена, который ставит задачу достижения результатов призеров олимпийского уровня на 100 м вольным стилем (48,0 - 48,5) скорость Vmах составит 2,08 м/с. Начальные результаты достигают в 11 лет на 100 м 1.04 - 1.18,0, что соответствует скорости 1,282 - 1,562 м/с. Поэтому отношение скорости V н/ Vmах будет в диапазоне 0,616 - 0,751.

Улучшение спортивных результатов при заданном времени тренировки по годам показывает константа (к, год^-1). При высоком начальном результате константа невысокая 0,30 год^-1, при низком константа возрастает до 0,40 год^-1 и больше. В табл. 66 приведена динамика результатов, определяющая вероятностный коридор роста результатов при различной исходной скорости в начале тренировки.

Таблица 3

Многолетняя динамика результатов при различной исходной скорости в 11 лет в оптимальном коридоре для выхода на уровень высоких результатов, а также низкая динамика результатов пловцов детских спортивных школ

Возраст, лет	Низкий начальный Результат		Высокий начальный Результат		Результаты детской спортивной школы
Возраст, лет	Время, С	Скорость м/с	Время, с	Скорость, м/с	Время, С	Скорость, м/с
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20	78.0 69.0 62.0 57.5 54.5 52.5 51.6 51.1 50.65 50.4	1.282 1.449 1.613 1.739 1.835 1.905 1.938 1.957 1.974 1.984	64.0 59.0 56.0 54.0 52.5 51.7 51.2 50.8 50.5 50.4	1.562 1.695 1.786 1.852 1.904 1.934 1.953 1.968 1.980 1.984	67.1 63.7 61.7 59.9 58.6 58.0 57.3 56.7 56.2 55.9	1.49 1.57 1.62 1.67 1.70 1.72 1.74 1.76 1.78 1.79

При невысоком начальном результате 1.18,0 для выхода на оптимальную траекторию необходимо улучшать результат на дистанции 100 м в 12 лет на 9 с, в 13 лет на 7 с, в 14 лет на 4,5 с. При начальном результате 1.04,0 необходимо улучшать результат в 12 лет на 5 с, в 13 лет на 3 с, в 14 лет на 2 с. В первом случае соответственно будет наблюдаться большая скорость формирования функциональных возможностей, что не всегда желательно.

В свою очередь, начальный результат зависит от качества работы на этапе начальной подготовки в младшем школьном возрасте. В последнее десятилетие в связи с совершенствованием методики тренировки в младшем возрасте исходные результаты существенно возрастают.

На олимпийских играх 2004 года средний возраст финалистов на дистанции 50 м составил 26,95 лет, на 100 м – 24,54 лет, на 200 м – 23,31 лет, на 400 м и 1500 м – 22,3 лет. Соответственно «запас времени» (Tmах – Tн) при начале тренировки с 11 лет составит при специализации на 50 м – 16 лет, на 100 м – 13,5 лет, на 400 м – 12,3 лет, на 1500 м – 11,3 лет. Уменьшение возраста финалистов с увеличением длины дистанции специализации объясняется изменением гидродинамических и антропометрических показателей, влияющих на экономичность. У женщин только на дистанции 50 м возраст составил 21,1 лет, на дистанции 100, 200, 400, 800 м возраст различался незначительно и составил 20,35. Соответственно запас времени при начале тренировки в 11 лет будет в диапазоне 9 - 10 лет.