Информационно-справочная компьютерная система предсоревновательной подготовки квалифицированных спортсменов

Г.И.Мокеев (ГОУ ВПО УГАТУ, Уфа)
Ю.П.Баландин, В.С.Генералов (ООО ЦМП «Истоки здоровья», Рязань)
С.Д.Руненко (ММА им.И.М.Сеченова, Москва)

Основная цель системы — помочь тренеру подготовить к соревнованиям квалифицированных спортсменов. Это значит, что за предсоревновательный этап, например 4-недельной продолжительности, необходимо вывести спортсменов  к пику спортивной формы, что с большой степенью вероятности позволит им  успешно выступить на  соревнованиях. Прежде чем говорить о пике спортивной формы, постараемся определить, что такое спортивная форма для спортсмена, из каких составляющих она складывается.
На наш взгляд, спортивная форма складывается из двух основных показателей:
1. Функциональное состояние (ФС) организма спортсмена.
2. Состояние специальной спортивной подготовки (СССП).
В общем случае под функциональным состоянием понимается интегративное описание (в виде совокупности параметров) физико-химических, биологических, биолого-социальных и социо-культурных объектов и явлений действительности, способных к системной самоорганизации и саморегуляции, имеющих ритмически изменчивую колебательную природу и допускающих те или иные способы их объективного измерения и субъективной оценки.
Функциональное состояние организма спортсмена можно понимать как некоторую часть общего описания функционального состояния организма, минимально-достаточную для использования в качестве комплексного показателя устойчивого, слаженного функционирования интегративных физиологических механизмов, обеспечивающих не только известное постоянство различных физиологических констант, но и адаптацию всех систем организма к интенсивным физическим и психоэмоциональным специфическим воздействиям. Функциональное состояние — это динамическое понятие. Оно постоянно изменяется под действием внутренних и внешних факторов, в том числе более заметно под воздействием общефизических и специальных тренировок. 
Зададимся вопросом: можно ли с удовлетворительной для практики точностью описать динамику функционального состояния спортсмена с помощью набора отдельных параметров, каждый из которых определяется количественно и изменяется в нормативных диапазонах? Заметим, что нормативные диапазоны для спортсменов отличаются от среднепопуляционных. Кроме того, они сильно отличаются для спортсменов разных видов спорта. Изучение и стандартизация нормативов для спортсменов является важной и самостоятельной задачей. Однако здесь она не рассматривается.
Многочисленные исследования показывают, что для аппроксимации функционального состояния достаточно провести мониторирование состояния ограниченного количества основных систем организма. Это: кардиореспираторная система, центральная нервная система, система нейрогуморальной регуляции. Эти системы охватывают практически все органы и подсистемы организма, их параметры отражают и показатели гомеостаза, и показатели функциональных резервов процессов адаптации через соотношение уровня регуляции и напряжения механизмов регуляции.
Оценка психоэмоционального состояния также является необходимым элементом оценки функционального состояния в целом.
В качестве обобщенной оценки функционального состояния организма спортсмена предлагается интегральный показатель здоровья (ИПЗ), который состоит из соматической, психоэмоциональной и адаптационной составляющих. В каждую из этих трех составляющих входят несколько компонент, представляющих результаты объективных измерений или субъективных оценок параметров функционального состояния. Интегральные оценки вычисляются  по принципу слабого звена, что позволяет вовремя обратить внимание на слабые места и постараться их подтянуть в предсоревновательный период. Такое разложение позволит не только наблюдать за общим уровнем функционального состояния, но и за его составляющими. Опыт показывает, что динамическое наблюдение за компонентами функционального состояния достаточно проводить с частотой один раз в день. Главное - необходимо делать это регулярно в течение всего предсоревновательного периода, и в одно и тоже время. Все необходимые измерения и отображение их динамики позволяет сделать аппаратно-программный комплекс «Истоки здоровья». Составляющие и параметры функционального состояния, и также их интерпретация приведены в рекомендациях к АПК «Истоки здоровья».
Рассмотрим теперь более подробно состояние специальной спортивной подготовки (СССП) на примере бокса. Для количественной оценки СССП боксера применяют ряд показателей - точность, скорость ударов, специальная выносливость и т.п. В целом они составляют систему тестов специальной спортивной подготовленности, которые должны выполнять для оценки оперативного, текущего и этапного состояния  с определенной частотой. При необходимости можно посчитать интегральный показатель (ИП) СССП, который и будет количественно отображать СССП. В данном случае интегральный показатель может быть посчитан как по принципу слабого звена, так и по принципу сильного звена, чтобы показать тренеру в динамике сильные и слабые стороны СССП данного спортсмена и оценить наличие существующих взаимосвязей между тренировочной нагрузкой и состоянием. Под спортивной формой будем понимать функционал от двух составляющих (ФС и СССП). Это может быть взвешенная сумма или другая (нелинейная) агрегация. Важно здесь подчеркнуть, что спортивная форма в нашем представлении определяется количественно и является функцией времени, график изменения которой мы можем наблюдать за весь предсоревновательный период.
Управление спортивной формой и ее составляющими. Спортивная форма и ее составляющие меняются во времени и зависят от множества факторов. В условиях спортивных сборов дисциплинарно ограничиваются многие факторы,  отрицательно влияющие на спортивную форму. Из всего многообразия  факторов  в этом случае выделяются главные: тренировочный процесс, режим отдыха, питание. Также как и состояние, факторы воздействия могут быть динамическими и могут достаточно точно дозироваться. Что касается тренировочного процесса, то эта часть подробно разработана и представлена в работах  Г.И. Мокеева (1977-2007г.г.). Остается только обеспечить исполнение тренировок в заданном уровне нагрузок, последовательности, темпе и интенсивности. Это задача тренера, которому в помощь можно предложить различные устройства непрерывного измерения частоты пульса у каждого спортсмена в команде. Таким образом, уже сейчас есть устройства и методика мониторинга спортивной формы и ее составляющих, а также методика планирования  тренировочных воздействий, призванных привести  своевременно спортсмена и команду к пику спортивной формы к моменту участия  в соревнованиях. 
Такая схема управления является замкнутой через тренера и требует от него знания основ функциональной диагностики, чтобы он самостоятельно корректировал тренировочный процесс по состоянию спортсмена. Это посильно не каждому. Сложности у тренера возникают на этапе коррекции тренировочного процесса в зависимости от состояния спортсмена. При отсутствии положительной динамики спортивной формы необходимо определить, что нужно изменять в тренировочном процессе, чтобы поправить положение. Это достаточно сложная многопараметрическая задача, оптимальное решение которой может быть затруднительно для тренера. Чтобы сделать систему информационной поддержки процесса подготовки спортсмена полноценной, необходимо формализовать алгоритмы коррекции тренировочного процесса в зависимости от функционального состояния и СССП. Это означает, что каждому возможному набору параметров ФС и СССП должны быть поставлены в соответствие тренировочные воздействия.  
В первом приближении это может быть алгоритм выбора нескольких подходящих вариантов коррекции из ряда возможных. Уже это снимет с тренера большой объем рутинной работы по анализу параметров состояния и оценке возможных вариантов коррекции. Далее у тренера должна быть возможность вносить коррекцию в выбранный вариант. В этом случае система (Рис.1) получается замкнутой и дает возможность тренеру быстро отреагировать на отрицательную динамику спортивной формы и ее составляющих. В эту схему должны быть включены и другие факторы окружения, существенно влияющие на ФС: режим и питание.
Рассмотрим замкнутую динамическую схему управления спортивной формой (Рис.1). Блоки: тесты ФС, интегральная оценка ФС, динамика ФС уже существуют в базовой версии АПК «Истоки здоровья», они не зависят от вида спорта. Современная версия АПК «Истоки здоровья» уже включает блоки: тесты СССП, интегральная оценка СССП, динамика СССП, оценка СФ для нескольких видов спорта. Блоки: план тренировки по этапам, коррекция плана тренировок также зависят от вида спорта.  Они тоже могут быть реализованы через интерфейс АПК «Истоки здоровья». 
Самым сложным в алгоритмическом плане блоком, на наш взгляд, является блок вычисления вариантов коррекции тренировочного процесса в зависимости от ФС и СССП для конкретного вида спорта. Тренер должен быть в контуре управления подготовкой спортсмена, то есть. только он должен принимать окончательное решение по коррекции тренировочного процесса «назавтра». Иначе его роль сводится только к контролю за исполнением плана тренировки и его корректур, определяемых компьютером.
Реализация поставленной задачи позволит свести до минимума не только вероятность неуспешной подготовки спортсменов на предсоревновательном этапе, но и повысит точность и качество управления процессом их подготовки, без угрозы для здоровья, в том числе и в долговременных тренировочных циклах.

Динамика ФС, ССП и СФ

План тренировок по этапам

Коррекция плана тренировок

Варианты коррекции плана

Тесты ФС

Интегральная оценка ФС

Интегральная оценка ССП

Оценка СФ

Спортсмен

Тренер

Тесты ССП

Факторы окружения

Схема управления спортивной формой