Глава 8. Расчетные методы в организации спортивно-оздоровительного туризма
8.1. Модельные характеристики спортивных туристских походов
Одной из сложнейших задач, предшествующих началу подготовки к спортивному туристскому походу, является определение модельных характеристик спортивного похода. Основу этих характеристик составляют: вид туризма, протяженность маршрута в километрах, продолжительность маршрута в днях и техническая сложность пути – категория сложности.
Интегральным показателем этих характеристик с точки зрения физической нагрузки на организм человека является энергоемкость пути, которую можно выразить в килограммометрах работы или килокалориях (Q).
В общем виде Qзависит от протяженности пути (S); веса перемещаемого объекта (P), включая вес человека в одежде и вес рюкзака; характеристик пересеченной местности (i). Эту зависимость можно выразить функцией:
Q=f(S,P,i)
Вид этой функции является моделью энергоемкости пути. Очевидно, что вид этой функции будет зависеть от вида туризма.
В настоящее время имеется большое количество данных, характеризующих энергозатраты в зависимости от физических упражнений, включая ходьбу и бег с разной скоростью.
Эти данные могут быть исходными для определения интересующей нас функциональной зависимости Q.
Используя методы математической обработки, аппроксимации, интерполяции, экстраполяции и экспертных оценок на основе анализа характеристик более ста туристских походов мы оценили энергоемкость километра пути в пешеходном, горном и лыжном туризме, исходя из одной особенности преодоления естественных препятствий – скорость передвижения переменна, а энергоемкость пути постоянна. Это значит, что независимо от интенсивности (мощности) работы, которую регулирует сам турист в зависимости от своего физического состояния, общий объем выполненной работы на преодоление определенного пути – величина постоянная. Для пешеходноготуризма энергоемкость пути определяется формулой:
Qп =SP[0,2 (i– 1) + 1] , где
Qп – энергоемкость пути в пешеходном туризме, ккал;
S– протяженность пути, км;
P– вес человека с рюкзаком, кг;
i – категория сложности похода.
Для лыжного туризма энергоемкость пути (Qл) определяется формулой:
Qл =SP[0,228 (i– 1) + 1,214]
Для горноготуризма энергоемкость пути (Qг) определяется формулой:
Qг =SP[0,29 (i– 1) + 1,57]
В данных формулах выражения в квадратных скобках имеют физический смысл удельных энергозатарат на перемещение одного килограмма массы на один километр пути определенной категории сложности в заданном виде туризма.
Использование данных функциональных зависимостей позволяет:
- планировать нагрузочный режим (объем и интенсивность) туристского маршрута по участкам пути;
- готовить участников в соответствии с планируемой нагрузкой;
- корректировать нагрузочный режим в условиях похода;
проводить экспертную оценку качества различных походов (в условиях заочных соревнований) по объективным критериям;
- оценивать оздоровительную эффективность туристского похода.
Рассмотрим планирование нагрузочного режима, принимая в качестве исходных данных классифицированные требования для походов различных категорий сложности пешеходных, лыжных и горных.
Для примера используем два варианта расчетного веса туриста с рюкзаком – 70 и 100 кг, что практически означает большое количество различных вариантов нагрузочного режима от движения туриста налегке (без рюкзака), до использования рюкзака определенного веса. Например, при весе туриста 70 кг вес рюкзака может быть 30 кг, что является обычным вариантом для походов 4 – 6 категорий сложности. Расчетные данные сведем в таблицы 8.1, 8.2, 8.3.
Таблица 8.1
Энергоемкость классифицированных туристских походов и энергозатрат на один день пути (пешеходный туризм)
|
Характеристики похода |
Энергоемкость (ккал) |
Средние энергозатраты на один день пути (ккал/день)* | ||||
|
Категория сложности (i) |
Протяженность (км) |
Продолжительность (дн) |
Р = 70кг |
Р = 100кг |
Р=70кг |
Р= 100кг |
|
1 |
130 |
6 |
9100 |
13000 |
1520 |
2170 |
|
2 |
160 |
8 |
13440 |
19200 |
1680 |
2400 |
|
3 |
190 |
10 |
18620 |
26600 |
1860 |
2660 |
|
4 |
220 |
13 |
24640 |
35200 |
1890 |
2710 |
|
5 |
250 |
16 |
31500 |
45000 |
1970 |
2810 |
|
6 |
300 |
20 |
42000 |
60000 |
2100 |
3000 |
* - без учёта энергозатрат на основной обмен (1500-2000 ккал/сутки)
П
Рис. 8.1. Приведённая
энергоёмкость пути в пешеходном туризме
Удельные энергозатраты являются показателями напряженности километра пути. Зависимость удельных энергозатрат в разных видах туризма от категории сложности пути можно иллюстрировать таблицей 8.2.
Таблица 8.2
Удельные энергозатраты в разных видах туризма.
|
Категория сложности (i) |
Удельные энергозатраты ккал/кг∙км | ||
|
Пешеходный туризм |
Лыжный туризм |
Горный туризм | |
|
1 |
1 |
1,214 |
1,57 |
|
2 |
1,2 |
1,442 |
1,86 |
|
3 |
1,4 |
1,67 |
2,15 |
|
4 |
1,6 |
1,898 |
2,44 |
|
5 |
1,8 |
2,126 |
2,73 |
|
6 |
2 |
2,354 |
3,02 |
Наиболее высокую общую энергоемкость пути имеют лыжные походы пятой категории сложности. При том, что по удельным энергозатратам такие походы занимают среднее значение.
Таблица 8.3
Энергоемкость классифицированных туристских походов и энергозатрат на один день пути (лыжный туризм)
|
Характеристики похода |
Энергоемкость (ккал) |
Средние энергозатраты на один день пути (ккал/день)* | ||||
|
Категория сложности (i) |
Протяженность (км) |
Продолжи-тельность (дн) |
Р = 70кг |
Р = 100кг |
Р = 70кг |
Р = 100кг |
|
1 |
130 |
6 |
11050 |
15780 |
1840 |
2630 |
|
2 |
160 |
8 |
16150 |
23070 |
2020 |
2880 |
|
3 |
200 |
10 |
23380 |
33400 |
2340 |
3340 |
|
4 |
250 |
13 |
33210 |
47440 |
2550 |
3650 |
|
5 |
300 |
16 |
44650 |
63780 |
2790 |
3970 |
|
6 |
300 |
20 |
49430 |
70620 |
2470 |
3530 |
Таблица 8.4
Энергоемкость классифицированных туристских походов и энергозатрат на один день пути (горный туризм).
|
Характеристики похода |
Энергоемкость (ккал) |
Средние энергозатраты на один день пути (ккал/день)* | ||||
|
Категория сложности (i) |
Протяженность (км) |
Продолжительность (дн) |
Р = 70кг |
Р = 100кг |
Р = 70кг |
Р = 100кг |
|
1 |
100 |
6 |
10990 |
15700 |
1830 |
2620 |
|
2 |
120 |
8 |
15620 |
22310 |
1950 |
2790 |
|
3 |
140 |
10 |
21070 |
30100 |
2110 |
3010 |
|
4 |
150 |
13 |
28610 |
40900 |
2210 |
3150 |
|
5 |
160 |
16 |
37070 |
52960 |
2320 |
3310 |
|
6 |
160 |
20 |
43570 |
62240 |
2180 |
3110 |
Приведенная энергоемкость пути в ккал на 1 кг веса может быть проиллюстрирована в виде графика зависимости приведенной энергоемкости от протяженности пути определенной категории сложности в пешеходном туризме.
Такая особенность имеет логическое объяснение. Лыжные походы пятой категории сложности практически в два раза протяженнее (по километрам пути), чем, например, горные походы той же категории сложности, имеющие большую напряженность километра пути.
Аналогичная особенность выявляется при сравнении энергозатрат на один день пути в походах разных категорий сложности в различных видах туризма.
Именно поэтому основой управления нагрузочным режимом в любых туристских походах являются не удельные энергозатраты сами по себе, а распределение энергоемкости пути по дням, прямо зависящее от весовых характеристик рюкзака и протяженности пути.
Практически это означает необходимость дозированного снижения энергоемкости пути в первые дни похода, увеличение энергоемкости пути в середине маршрута и постепенное снижение к концу похода.
В общем случае изменения пройденного расстояния по дням пути влияет на величину энергоемкости всего пути, которая определяется по формуле:
n
Q = qP ∑ Si, где
i=1
Q– энергоемкость пути, ккал;
q– удельные энергозатраты, ккал/кг×км;
i– порядковый номер дня пути;
P– вес человека с рюкзаком, кг;
Si– протяженность пути вi-ый день похода,км;
При этом Siпо дням определяется графиком пути. Функция дневного похода (в км) от времени (в днях) в большинстве туристских походов может быть описана в виде параболической функцииSi=bt–at² +So,
где Si– путь, пройденный за определенныйi-ый день похода, км;
t– время в днях пути,t=i– 1,
где i– номер дня пути;
So– путь, пройденный в первый день похода, км;
а, b– коэффициенты, зависящие от графика пути.
Например, в условиях стандартного горного похода первой категории сложности с графиком пути по дням 11, 16, 19, 20, 19, 16 км. Коэффициенты определяются методом выравнивания и функция Si= 6t–t² + 11, гдеt= 0 соответствует первому дню похода иt= 5 соответствует шестому дню похода, а коэффициентыa,bимеют значение 1 и 6 соответственно.
В таком случае,
n n
Q = qP ∑ pi = qP ∑ (6t - at² + So)i
i=1i=1
Q=157×(11+16+19+20+19+16) = 1727+2512+2983+3140+2983+2512 = 15857 ккал.
В условиях стандартного горного похода первой категории сложности шесть последних слагаемых определяют распределение энергоемкости пути по дням похода.
В условиях стандартного горного похода первой категории сложности шесть последних слагаемых определяют распределение энергоемкости пути по дням похода.
Распределение энергоемкости по дневным переходам является необходимым, но недостаточным условием управления нагрузочным режимом, так как необходимо в условиях дневного перехода изменять интенсивность нагрузочного режима (ИНР). ИНР находится в обратно пропорциональной зависимости от затрат времени на дневной переход. Дневной переход может занимать 5 часов ходового времени, а может быть в два раза больше. Соответственно ИНР во втором случае будет в два раза меньше. Таким образом, энергоемкость пути и затраты времени на его преодоление являются необходимыми и достаточными условиями оптимизации нагрузочного режима в туристском походе. Эти условия определяются модельными характеристиками спортивных туристских походов.
В любом случае нагрузочный режим в туристском походе можно прогнозировать, им можно управлять и соответственно получать заранее заданные результаты.
Поход любой категории сложности может быть спланирован и осуществлен с энергозатратами, соответствующими физической подготовленности участников. С другой стороны физическая подготовка участников может быть спланирована и осуществлена исходя из расчетной энергоемкости пути на основе модельных характеристик похода.