Цель: ознакомиться с сущностью и задачами физиологии спорта, этапами ее становления и методами исследования; закономерностями процесса адаптации организма к физическим нагрузкам.
Ключевые понятия и термины:общая и частная спортивная физиология, адаптация,генетическая и фенотипическая адаптация, срочная и долговременная адаптация, физиологическая цена адаптации, физиологические резервы организма.
Вопросы для рассмотрения
1. Физиология спорта как прикладная научная дисциплина. История становления спортивной физиологии.
2. Адаптация к физическим нагрузкам, этапы, виды.
3. Физиологический механизм срочной и долговременной адаптаций.
4. Физиологические резервы адаптации.
Физиология спорта является как учебной, так и научной дисциплиной. Ее изучение осуществляется во всех высших и средних физкультурных учебных заведениях, на факультетах физического воспитания педагогических вузов, а также на отдельных кафедрах государственных университетов и медицинских вузов. В преподавании предмета, практической деятельности тренеров, физиологов и спортивных врачей используются материалы, полученные при выполнении научно-исследовательских работ, которые проводятся в соответствующих НИИ, лабораториях и на кафедрах.
Физиология спорта – это специальный раздел физиологии человека, изучающий изменения функций организма и их механизмы под влиянием мышечной (спортивной) деятельности и обосновывающий практические мероприятия по повышению ее эффективности. Физиология спорта по своему месту в системе подготовки специалистов по физической культуре и спорту связана с тремя группами учебных и научных дисциплин. Первую группу составляют фундаментальные науки, на которых базируется физиология спорта. К числу таких дисциплин следует отнести биологию, физиологию человека и животных, химию и физику.
Во вторую группу входят учебные и научные дисциплины, взаимодействующие с физиологией спорта таким образом, что они взаимно обогащают или дополняют друг друга. В этом плане физиология спорта тесно связана с анатомией, биохимией, биомеханикой, гигиеной и психологией.
И, наконец, третью группу дисциплин, с которыми связана физиология спорта, составляют те из них, которые используют ее научные достижения и методики исследования в своих целях. К ним относятся теория и методика физической культуры, педагогика, спортивно-педагогические дисциплины, спортивная медицина, лечебная физкультура.
Физиология спорта включает в себя две относительно самостоятельные и вместе с тем связанные между собой части. Содержанием первой – общей спортивной физиологии - являются физиологические основы адаптации к физическим нагрузкам и резервные возможности организма, функциональные изменения и состояния организма при спортивной деятельности, а также физическая работоспособность спортсмена и физиологические основы утомления и восстановления в спорте. Вторая часть - частная спортивная физиология - включает в себя физиологическую классификацию физических упражнений, механизмы и закономерности формирования и развития двигательных качеств и навыков, спортивную работоспособность в особых условиях внешней среды, физиологические особенности тренировки женщин и детей разного возраста, физиологические основы массовых форм оздоровительной физической культуры.
Одной из важных задач физиологии спорта является научное обоснование, разработка и реализация мероприятий, обеспечивающих достижение высоких спортивных результатов и сохранения здоровья спортсменов. Следовательно, физиология спорта — наука прикладная и в основном профилактическая.
Отличительной методической особенностью физиологии спорта является то, что ее материалы могут быть получены только на человеке, где применение ряда классических методов физиологии невозможно. Важно также подчеркнуть, что основной задачей физиологии спорта является сравнительное изучение функционального состояния организма человека, т.е. исследование проводится до, во время и после двигательной активности, что в натурных условиях весьма затруднительно. Поэтому разработаны специальные нагрузочные тесты, позволяющие дозировать физическую активность и регистрировать соответствующие изменения функций организма в различные периоды деятельности человека. С этой целью используются велоэргометр, бегущая дорожка (тредбан), ступеньки разной высоты, а также различные приборы, позволяющие регистрировать функции сердечно-сосудистой, дыхательной, мышечной и центральной нервной системы на расстоянии, передавая соответствующие показатели по телеметрическим каналам.
Физиология спорта занимает важное место в теории физической культуры, составляя фундамент знаний, необходимых тренеру и преподавателю для достижения высоких спортивных результатов и сохранения здоровья спортсменов. Поэтому тренер и педагог должны хорошо знать об изменениях физиологических процессов, происходящих в организме спортсмена во время тренировочной и соревновательной деятельности с тем, чтобы научно обоснованно строить и совершенствовать эту работу, уметь аргументировать свои распоряжения и рекомендации, избегать переутомления и перенапряжения и не причинить вреда здоровью тренирующихся. Они также должны понимать суть изменений, возникающих в организме спортсмена в реабилитационном периоде, чтобы активно и грамотно влиять на них, ускоряя восстановительные реакции.
Исходя из всего сказанного, становится очевидным, что физиологические особенности функций организма следует изучать и оценивать раздельно как в отношении массовой физической культуры и физической подготовки специальных контингентов (военнослужащие, пожарные, геологи, студенты, школьники и некоторые другие категории), так и в отношении различных видов спорта, особенно спорта высших достижений.
Адаптация - это совокупность физиологических реакций организма, лежащих в основе приспособления организма к физическим нагрузкам или изменяющимся условиям окружающей среды и направленных на сохранение его гомеостаза.
Виды адаптации.
 | |||
|
Основу генетической адаптации составляют врожденные механизмы, которые являются видовыми. К ним относятся механизмы приспособления к 1) гипоксии (нехватке О2), 2) изменениям температуры окружающей среды, 3) влажности воздуха, 4) атмосферного давления, 5) сильным эмоциям, 6) солнечной радиации. Данные механизмы приспособления мы получили от предшествующих поколений.
Основу фенотипической адаптации составляют приобретенные механизмы, полученные каждым в процессе повседневной жизни (онтогенеза). Физическая культура и спорт способствуют развитию фенотипической адаптации.
Механизмы адаптации разделяются на неспецифические и специфические. К первым относится: усиление обмена веществ, увеличение температуры тела, усиление энергических затрат, активация центральной нервной системы, желез внутренней секреции (особенно кортикостероидной функции надпочечников), усиление кислородотранспортной системы, функции желудочно-кишечного тракта, почек и т.д.
Специфические механизмы связаны со спецификой выполняемых нагрузок. Механизмы этой адаптации обусловлены особенностями физических упражнений (видов спорта), развивающими различные физические качества. К специфическим адаптивным изменениям относятся: утолщение костей и их бугристостей, гипертрофия мышц, тоногенная дилятация сердца (увеличение камер сердца), улучшение терморегуляции, повышение устойчивости к молочной кислоте, улучшению регуляции тонуса сосудов, брадикардии (при тренировке аэробикой), увеличение тонуса периферической нервной системы в состоянии покоя, сглаживание феномена Лингарда, после статических усилий (уменьшение усиливающей легочная вентиляция после статических усилий), лучшая вестибулярная устойчивость, расширение у поля зрения.
Выделяют два этапа адаптации. Срочный и долговременный. Срочная – это немедленная реакция на однократное воздействие физической нагрузки. Основная нагрузка ложится на регуляторные механизмы нейрогуморальной системы. Осуществляется максимальная мобилизацией физиологических резервов, но они тратятся неэкономно. Минутный объем дыхания за счет ЧД, а не глубины, минутный объем кровообращения преимущественно за счет увеличения частоты сердечных сокращений. Деятельность мышц рассогласована с увеличением функции внутренних органов.
При систематических занятиях физической культурой и спортом развивается долговременная адаптация. Она формируется в период восстановления после нагрузок. К морфо-функциональным перестройкам, которые характерны для такой адаптации относятся: гипертрофия мышц, увеличение ЖЕЛ, увеличение капиллярной сети поперечно-полосатой мускулатуры и сердца, увеличение тонуса парасимпатической нервной системы, улучшение регуляции сердечной деятельности, быстрое включение жиров в энергообеспечение (у тренерующихся через 15-20 мин, у нетренирующихся через 30 мин, 1 час), увеличение устойчивости миокарда к повышенной концентрации молочной кислоты). Все эти изменения значительно повышают физиологические резервы организма, увеличивающим устойчивость организма в стрессовых условиях. Чем шире резервы, тем выше уровень адаптации.
1. Энергетические резервы (креатинфосфат, гликоген, жиры, белки, скорость их утилизации и ресинтеза).
2. Пластические резервы (структурная гипертрофия мышц, сердца, надпочечников, изменения костной системы).
3. Функциональные резервы (увеличение СОК, МОК, ГД, ЖЕЛ).
4. Иммунологические резерв (увеличение иммунных белков, антител к вилочковой железы).
5. Психические резервы (совершенствование нервно-гуморальной регуляции, скорости обработки информации, время работы нервных центров без развития заторможенности, волевые качества, двигательная память, контроль эмоций).
Таким образом, адаптивные изменения долгосрочного характера составляют основу роста тренированности спортсмена.
Контрольные вопросы для самоподготовки
1. Раскройте предмет исследования, цель и задачи физиологии спорта как науки.
2. Охарактеризуйте этапы становления и развития физиологии спорта.
3. Укажите специфические механизмы фенотипической адаптации.
4. Укажите преимущества долговременной адаптации.
5. Физиологические резервы: виды, их значение для спортсмена.
Лекция 2-4. Тема: Физиологическая характеристика состояний организма при спортивной деятельности (6 ч).
Цель: изучение функциональных изменений в организме, возникающими при спортивной деятельности.
Ключевые понятия и термины: предстартовое и стартовое состояния, разминка, врабатывание, “мертвая точка”, “второе дыхание”, устойчивое состояние, физическая работоспособность, утомление, востановление.
Вопросы для рассмотрения
1. Предстартовое состояние: формы проявления и их физиологические механизмы, регуляция.
2. Основной (рабочий) период.
3. Работоспособность и утомление.
4. Восстановительный период.
В спортивной деятельности можно выделить три основных периода: предстартовый, основной (рабочий) и восстановительный.
Предстартовое состояние характеризуется функциональными изменениями, предшествующими началу работы (выполнению физических упражнений). Предстартовое состояние включает предстартовое состояние и разминку. В нем различают раннее предстартовое состояние и собственно стартовое состояние. По своей природе предстартовое состояние - это условно-рефлекторные реакции, готовящие организм к предстоящей работе, ускоряющие процессы врабатывания. Данные изменения связаны с активацией лимбической и симпато-адреналовой систем, повышением в крови катехоламинов (адреналина и норадреналина), глюкозы крови. Кислородтранспортная система приходит в динамику в результате второсигнальных раздражителей, эмоциональных реакций.
В зависимости от поставленной задачи и изменений физиологических функций, эмоционального статуса предстартовое состояние проявляется в трех видах: предстартовой готовности (умеренное эмоциональное возбуждение), лихорадке (возбуждение) и апатии (угнетение).
Занятиям физической культурой и спортом должна предшествовать разминка (общая или специальная), т.е. физические упражнения вводные к тренировкам и соревнованиям, оптимизирующие функциональное состояние организма: усиливающие возбудимость сенсорных, моторных и вегетативных нервных центров, деятельность желез внутренней секреции; всех звеньев кислородтранспортной системы; обеспечивающих повышение температуры тела, снижение вязкости мышц, повышению скорости их сокращения, усиление диссоциации оксигемоглобина. В отличие от общей разминки, сопровождающейся вышеперечисленными эффектами специальная разминка по своему характеру ближе к предстоящей спортивной деятельности.
В рабочем периоде различают быстрые изменения функционального состояния организма, определяемые как состояние врабатывания и следующий за ним относительно устойчивый период, характеризующийся медленными изменениями основных физиологических функций (устойчивое состояние).
Врабатывание – это начальный период работы, связанный с настройкой нервной и эндокринной систем, достижением требуемого уровня вегетативных функций, формированием стереотипа движений. Особенностями врабатывания являются замедленность и неодновременность (гетерохронизм) «включения» систем и органов в работу, прямая зависимость между интенсивностью работы и скоростью изменения физиологических функций в условиях кислородного дефицита.
При интенсивной работе для начального периода врабатывания характерно состояние «мертвой точки» (тошнота, одышка, головокружение, ощущение пульсации сосудов головного мозга, боли в мышцах), которое сменяется при наличии волевых усилий появлением чувства облегчения, «второго дыхания».
После врабатывания при выполнении упражнений большой, умеренной и частично субмаксимальной мощности в организме спортсмена возникает устойчивое состояние, которое продолжается от момента завершения врабатывания до начала утомления.
Выделяют два вида устойчивого состояния: ложное, устойчивое состояние (при работе большой и субмаксимальной мощности), когда спортсмен достигает уровня максимального потребления кислорода, но это потребление не покрывает высокого кислородного запроса и образуется значительный кислородный долг; истинное устойчивое состояние возникает при работе умеренной мощности, когда потребление кислорода соответствует кислородному запросу и кислородный долг почти не образуется. При выполнении анаэробных упражнений максимальной мощности рабочий период нельзя выделить, упражнения выполняются в состоянии врабатывания. От особенностей рабочего периода зависит скорость и глубина наступления утомления и процессов восстановления, которые будут нами рассмотрены на последующих занятиях.
В процессе спортивной деятельности возникает утомление, функциональное состояние организма, вызванное физической или умственной нагрузкой, проявляющееся в снижении работоспособности, невозможности выполнять дальнейшую работу на требуемом уровне интенсивности, что ведет к чувству усталости и полному отказу от работы. Главными признаками утомления являются снижение работоспособности, изменением функций организма и субъективными симптомами, чувством усталости (общая слабость, вялость в мышцах, тяжесть в голове, недомогание, боли в конечностях, мышцах и т.д.). Утомление рассматривается как нормальное физиологическое состояние организма в процессе труда, препятствующее истощению организма.
Главными причинами утомления является физическая или умственная нагрузка, а также дополнительные факторы, к которым можно отнести факторы внешней среды (температуру, влажность, атмосферное давление, скорость движения воздуха, солнечную радиацию и т.п.); несоблюдение санитарно-гигиенических факторов, нарушающих процесс труда и отдыха, суточных биоритмов человека, социальные и другие факторы.
Симптомы утомления разделяются на субъективные (см. чувство усталости) и объективные – изменение функций организма, которые могут носить различный характер. В начале утомления клинико-физиологические и психфизиологические показатели носят неустойчивый характер, но находятся в пределах существующих нормативов, а затем наблюдается однонаправленное их изменение со значительным снижением функций органов и систем организма и профессиональной деятельности. Изменения происходят в первую очередь в тех органах и системах, которые осуществляют и обеспечивают спортивную деятельность (нервно-мышечный аппарат, кислородтранспортная системы дыхания, кровообращения, кровь). Вместе с тем ведущее значение в развитии явлений утомления имеет центральная нервная система, обеспечивающая интеграцию систем организма.
На основе накопленного экспериментального материала созданы ряд гипотез и теорий утомления, которые представляют исторический интерес. Каждая из них отражает одну из многочисленных сторон этого сложного процесса. Центрально-нервная теория утомления (И.М. Сеченов, 1903) рассматривает основным механизмом его возникновения ослабление основных нервных процессов в коре головного мозга, их уравновешенности со слабым преобладанием процесса возбуждения над внутренним торможением и развитием охранительного торможения. Центрально-нервную теорию дополняют локально-гуморальные теории: теория истощения энергетических ресурсов в мышцах (Шифф, 1868), теория засорения мышц продуктами обмена (Пфлюгер, 1872), теория отравления метаболитами (Вейхард, 1902) и теория задушения, вследствие нехватки кислорода (Ферворн, 1903).
Утомлению предшествует предутомление, под которым подразумевают существенное снижение функциональной активности со стороны некоторых органов и систем организма, но компенсированное за счет других функций, вследствие чего общая работоспособность существенно не меняется. Данную стадию утомления называют компенсированной, за которой следует стадия декомпенсированного утомления. При длительной физической или умственной нагрузке при нарушении режима труда и отдыха проявления усталости суммируются, переходя в хроническое утомление, состояние пограничное с патологическим состоянием, когда очередной трудовой цикл характеризуется устойчивыми симптомами усталости, для ликвидации которых требуется дополнительных отдых. При его отсутствии развивается переутомление – патологическое состояние организма, характеризующееся постоянным ощущением усталости, вялостью, нарушением сна и аппетита, болями в области сердца и другими симптомами, для ликвидации которых дополнительного отдыха недостаточно, а требуется специальное лечение. Основным проявлением переутомления является снижение спортивных достижений снижение автоматизма, координированности движений, появление грубых ошибок при выполнении специальных физических упражнений.
После прекращения упражнений происходят обратные изменения в деятельности тех функциональных систем, которые обеспечивали выполнение данного упражнения. Вся совокупность изменений (физиологических, биохимических и структурных), обеспечивающих переход организма от рабочего состояния к уровню покоя объединяется понятием восстановления. Восстановление обеспечивает возврат организма к исходному гомеостатическому уровню. Время необходимое для восстановления после нагрузки – называется периодом восстановления, во время которого происходит смещение обмена веществ от катаболических процессов к процессам анаболизма.
Восстановительный период имеет определенные закономерности: 1) неравномерность восстановления; гетерохронность восстановления – неодновременность протекания восстановительных процессов; фазность восстановления; избирательность восстановительных процессов.
Факт неравномерного восстановления проявляется в динамике показателей сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, нервно-мышечного аппарата, картины периферической крови, обмена веществ. Чем мощнее работа, тем больше функциональные сдвиги и выше скорость восстановительных процессов (правило Энгельгарда); чем меньше предстоящая продолжительность упражнения, тем короче период восстановления (спринт – минуты, марафон – 2-3 дня). До полового созревания при адекватных нагрузках восстановление идет быстрее, чем у взрослых, во время полового созревания затруднено, зависит от воздействия факторов окружающей среды.
В основе гетерохронности восстановленных процессов лежит разновременность восстановления после физических нагрузок фосфагенов, показателей кровообращения (пульс, артериальное давление, ударный и минутный объем крови, скорость кровотока), внешнего дыхания, глюкозы и гликогена, периферической крови (водно-солевого баланса, ферментов, гормонов, обмена веществ). В восстановительном периоде можно выделить ряд фаз, выражающихся в изменении уровня работоспособности. Различный характер деятельности человека оказывает избирательное влияние на отдельные функции организма, на разные стороны энергетического обмена. Избирательность восстановительных процессов подчиняется этим же закономерностям. Скорость восстановления зависит от уровня тренированности, чистоты техники исполнения физических упражнений.
Основные процессы восстановительного периода.
Ликвидация кислородного долга. Повышенное потребление кислорода сверх уровня покоя называют кислородным долгом. Ликвидация кислородного долга включает вначале интенсивную скорость потребления кислорода, а позднее – сниженную, связанные с двумя компонентами, с быстрым – алактатным,, сопровождающимся восстановлением фосфогенов (креатининфосфата, АТФ), кислорода крови, насыщением кислородом миоглобина мышц (от 2–3–х до 5 минут) и медленный – лактатный, обусловленный ликвидацией молочной кислоты , длится от 30 до 1,5 – 2 часа. Устранение молочной кислоты и восстановление рН. Окисление через цикл Кребса. Синтез глюкозы и гликогены из молочной кислоты (8–10 %). Потребление молочной кислоты и пировиноградной кислоты (ПВК). Подпитка для сердца, преобразование в белки коло 10 %. Удаление с потом, мочой из организма молочной кислоты и других продуктов метаболизма (мочевина, мочевая кислота, аммиак). Восполнение энергетических ресурсов, затраченных при физической нагрузке. Восстановление тонуса высшей нервной системы, процесс перехода возбуждения от симпатической нервной системы к парасимпатической нервной системе (восстановительный период). Снижение активности кислородтранспортной системы, сердечно–сосудистой системы, дыхания, состава крови. Нормализация гомеостатических показателей, рН, температуры тела, частоты дыхания, легочной вентиляции, жизненной емкости легки, частоты сердечных сокращений, нормализация водно–солевого состава баланса.
Таким образом, завершение восстановительного периода характеризуется не одним показателем или функции, а целой «гаммы» параметров, при этом белковые системы восстанавливаются наиболее медленно.
Возврат физической работоспособности к исходному уровню сопровождается расширением физиологических резервов спортсменов. В восстановительном периоде выделяют следующие фазы.
Фаза быстрого восстановления. Характерно для кратковременных нагрузок, длится 5 минут, включая восстановление фосфагенов, быструю нормализацию кислородтранспортной системы. При марафонском беге – роль фосфоагенов незначительна. Быстрая фаза связана с ликвидацией кислородного долга (1–2 часа). Длительность фазы до 2–3 суток.
В фазу медленного, отставленного восстановления устранение кислородного долга замедляется и продолжается от 0,5 до 6–12 часов. Происходит восстановление углеводов, жиров, возврат к исходному уровню водно–электролитного баланса.
В фазу сверхвосстановления (суперкомпенсации) за счет функциональных и структурных перестроек организма, осуществляющихся в восстановительном периоде, расширяются функциональные резервы организма.
Генез сверхвосстановления (суперкомпенсации) обусловлен высокой сохраняющейся активностью ферментативных систем организма после мышечной работы, ведущих к ускоренному образованию АТФ и других биохимических и функциональных показателей. Длительность фазы суперкомпенсации зависит от продолжительности работы и глубины произошедших изменений. Удержание данной фазы во многом зависит от анаболических гормонов.
Таким образом, супервосстановление является одной из важнейших физиологических основ тренировки, которое, расширяя функциональные резервы организма, обеспечивает совершенствование физических качеств. По мере роста тренированности фаза суперкомпенсации уменьшается.
Далее наступает фаза позднего восстановления.
Физиологические мероприятия по ускорению процессов восстановления включают в себя контроль за состоянием функций организма, динамикой работоспособности и утомления в период тренировки и соревнований, а также мобилизацию и использование функциональных резервов организма для ускорения восстановления. Методы и средства ускорения эффективности восстановления. Включают две группы мероприятий. К первой относится естественные методы (активный отдых), увеличивающий лабильность нервных процессов, снижение тонуса мышц и повышающий работоспособность. Ко второй группе мероприятий относится разнообразные методы: воздействия на биологически активные точки; вдыхание кислородной смеси; гипоксемическая тренировка (тренировка к гипоксии); использование биостимуляторов (витамины, травы, адаптогены); использование пищевых веществ повышенной биологической ценности; фармакологические средства (рибоксин, растительные стимуляторы, оротат калия); сбалансированное питание; восстановление минерального баланса; средства стимулирующие физиологические центры; блокаторы; гормоны; психологические методы; хорошая экипировка, одежда; эритропоэтин в условиях высокогорья и другие средства.
Контрольные вопросы для самоподготовки
1. Укажите гуморальные механизмы обеспечения предстртовых реакций.
2. Назовите причины возникновения “мертвой точки”.
3. Укажите отличительные особености истинного и кажущегося устойчивого состояния.
4. Назовите физиологические резервы физической работоспособности спортсмена.
5. В чем заключается роль кислорода в процессе энергообеспечения?
6. Назовите адаптационные реакции со стороны сердечно-сосудистой системы, вызываемые тренировками.
7. В чем проявляется утомление?
8. Какие мероприятия обеспечивают наиболее оптимальное протекание восстановительных процессов?
9. Как изменяется физическая работоспособность во время восстановительного периода?
Лекция 5. Тема: Физиологическая классификация и характеристика физических упражнений (2 ч).
Цель: изучение физиологической классификации и характеристики физических упражнений
Ключевые понятия и термины: физические упражнения, критерии классификации физических упражнений, позы, циклические движения, зоны относительной мощности, ациклические движени, нестандартные движения.
Вопросы для рассмотрения
1. Критерии классификации физических упражнений.
2. Физиологическиая характеристика циклических физических упражнений.
3. Физиологическиая характеристика ациклических физических упражнений.
4. Физиологическиая характеристика ситуационных физических упражнений.
В связи с многообразием физических упражнений, различными их формами и физиологическими механизмами в основу классификации положены различные критерии. Среди них различают следующие основные критерии.
§ Энергетические критерии - классифицирующие упражнения по преобладающим источникам энергии (аэробные и анаэробные) и по уровню энерготрат (единичным - ккал в 1 с) и суммарные, на всю выполненную работу).
§ Биомеханические - выделяющие по структуре движений упражнения циклические, ациклические и смешанные.
§ Критерии ведущего физического качества - упражнения силовые, скоростные, скоростно-силовые, выносливостные, координационные или сложно-технические.
§ Критерии предельного времени работы - подразделяющие упражнения по зонам относительной мощности.
Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная московским физиологом В. С. Фарфелем (1970). В этой системе в силу многообразия и разнохарактерности физических упражнений применены различные критерии классификации (см. схему классификации).
Схема физиологической классификации упражнений в спорте (по В. С. Фарфелю, 1970, 1975)
Позы: лежание, сидение, стояние, с опорой на руки
Движения
I. Стереотипные (стандартные) движения
1) Качественного значения (с оценкой в баллах),
2) Количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах) .
Циклические по зонам мощности: максимальной, субмаксимальной, большой, умеренной.
Ациклические: собственно-силовые, скоростно-силовые, прицельные
II. Ситуационные (нестандартные) движения: спортивные игры, единоборства, кроссы
Все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения.
Основные позы, которые сопровождают спортивную деятельность, - это лежание (плавание, стрельба), сидение (гребля, авто-, вело- и мотоспорт, конный спорт и др.), стояние (тяжелая атлетика, борьба, бокс, фехтование и др.), с опорой на руки (висы, стойки, упоры). Работая в условиях неподвижной позы, человек выполняет статическую работу. При этом его мышцы работают в изометрическом режиме и их механическая работа равна нулю, так как отсутствует перемещение тела или его частей, (поскольку А = Р · Н, а Н = О, той А = 0). Однако с физиологической точки зрения человек испытывает определенную нагрузку, тратит на нее энергию, устает, и его работа может оцениваться по длительности ее выполнения. В спорте, как правило, статическая работа связана с большим напряжением мышц.
Рассмотрим, какие же функциональные изменения возникают в организме при поддержании той или иной позы. Так, в центральной нервной системе (в первую очередь - в моторной области коры) при такой работе создается мощный очаг возбуждения - рабочая доминанта, которая оказывает тормозящее влияние на другие нервные центры, в частности на центры дыхания и сердечной деятельности. Так как при этом, в отличие от динамической работы, активность нервных центров должна поддерживаться непрерывно, без интервалов отдыха, то статические напряжения весьма утомительны и не могут поддерживаться длительное время. Специфические системы взаимосвязанной активности нервных центров проявляются в коре больших полушарий у спортсменов (по данным ЭЭГ) лишь при достаточных статических усилиях (например, у штангистов при подъеме штанги весом не менее 70-8й% от максимальной произвольной силы), одновременно в мышцах в реакцию вовлекаются наименее возбудимые и мощные быстрые двигательные единицы. Этим объясняется необходимость включения в тренировочные занятия максимальных и околомаксимальных нагрузок.
В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой.
В настоящее время обнаружено, что артериальное давление в мышцах при статической работе может достигать 400-500 мм рт.ст., так как это необходимо для преодоления периферического сопротивления кровотоку. Однако даже прекращение кровотока заметно не снижает работу мышц, так как в них имеются запасы кислорода и анаэробных источников энергии, а сама работа кратковременна.
Изменения вегетативных функций демонстрируют так называемый феномен статических усилий (или феномен Линдгарта-Верещагина): в момент выполнения работы уменьшаются ЖЕЛ, глубина и минутный объем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показателей. Этот эффект больше выражен у новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.
При статической работе содержание кислорода в альвеолах легких зависит от принятой позы: из-за ухудшения легочного кровотока и неравномерности вентиляции различных долей легких оно составляет в позе стояния -14.9%, сидения - 14.4%, лежания - 14.1%.
При значительных усилиях наблюдается явление натуживания, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается.
Напряжение скелетных мышц при позно-тонических реакциях и статических усилиях оказывает в результате повышенной проприоцептивной импульсации регулирующее влияние на вегетативные процессы - моторно-висцеральные рефлексы.
Что же касается движений, то все движения подразделены по критерию стандартности на стандартные или стереотипные (с повторяющимся порядком действий) и нестандартные или ситуационные (спортивные игры и единоборства). Стандартные движения разбиты на 2 группы по характеру оценки спортивного результата - на упражнения качественного значения (с оценкой в баллах - гимнастика, фигурное катание, прыжки в воду и др.) и количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах). Из последних выделены упражнения с разной структурой - ациклические и циклические. Среди ациклических упражнений выделены собственно-силовые (тяжелая атлетика), скоростно-силовые (прыжки, метания) и прицельные (стрельба).
Циклические упражнения по предельному времени работы разделены по зонам относительной мощности - максимальной мощности (продолжающиеся до 10-30 с), субмаксимальной (от 30-40 с до 3-5 мин), большой (от 5-6 мин до 20-30 мин) и умеренной мощности (от 30-40 мин до нескольких часов). При этом учитывалось, что физическая нагрузка не равна физиологической нагрузке на организм человека, а основной величиной, характеризующей физиологическую нагрузку, является предельное время выполнения работы. Анализ спортивных рекордов на различных дистанциях у бегунов, конькобежцев, пловцов и др. позволил построить логарифмическую зависимость между логарифмом интенсивности энерготрат (несоответственно, скорости прохождения дистанций) и логарифмом предельного времени работы. На графике этой зависимости выделились 4 различных участка: 1) с наивысшей скоростью (около 10 м·с-1) - зона максимальной мощности; 2) со скоростью близкой к максимальной (с резким падением скорости в диапазоне от 10 до 7 м·с-1) - зона субмаксимальной мощности; 3) с более медленным падением скорости (7-6 м·с-1) и 4) зона с новым резким падением скорости (до 5 м·с-1 и менее) - зона умеренной мощности.
В стандартных ациклических упражнениях сочетается динамическая и статическая работа анаэробного (прыжки, метания) или анаэробно-аэробного характера (например, вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности выполнения соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности. Суммарные энерготраты здесь невысоки из-за краткости выполнения, кислородный запрос на работу и кислородный долг (~2 л)-малы. Значительных требований к вегетативным системам организма не предъявляется. Выполнение упражнений требует хорошей координации, пространственной и временной точности движений, развитого чувства времени, концентрации внимания, значительной абсолютной и относительной силы.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
Нестандартные упражнения характеризуются ациклической или смешанной (циклической и ациклической) структурой движений, преобладанием динамической скоростно-силовой работы (в борьбе существенны и статические напряжения), высокой эмоциональностью.
В отношении ЦНС предъявляются высокие требования к "творческой" функции мозга из-за отсутствия стандартных программ двигательной деятельности. Особое значение имеют процессы восприятия и переработки информации в крайне ограниченные интервалы времени, что требует повышенного уровня пропускной способности мозга. Спортсмену необходима не только оценка текущей ситуации, но и предвосхищение возможных ее будущих изменений, т. е. развитая способность к экстраполяции. При выполнении ударных действии и бросков (мяча, шайбы) основная рабочая фаза движений занимает десятые и сотые доли секунды. Это исключает внесение сенсорных коррекций в текущий двигательный акт и, следовательно, все движение должно быть заранее и очень точно запрограммировано. При этом сама программа действия и имеющиеся двигательные навыки спортсмена должны постоянно варьировать в зависимости от изменений условий их выполнения (исключение могут составлять только штрафные броски и удары). Все эти условия ситуационной деятельности требуют высокой возбудимости и лабильности нервных центров, силы и подвижности нервных процессов.
Роль сенсорных систем исключительно велика, особенно дистантных - зрительной и слуховой, а также вестибулярной. Так, в ситуационной деятельности имеют значение как центральное зрение (при бросках мяча в кольцо, нанесении ударов в боксе, фехтовании и т. п.), так и периферическое (для ориентировки на поле, ринге). Для четкого восприятия действий игроков, соперников и летящего мяча, шайбы, особенно при больших скоростях (мяча в теннисе, шайбы в хоккее - до 200 км • час-1 и более) и малых размерах (настольный теннис) спортсмену необходимы хорошая острота и глубина зрения, идеальный мышечный баланс глаз, а в командных играх - большие размеры поля зрения. Для ориентации в пространстве и во времени имеет важное значение слуховая сенсорная система. Резкие изменения направления и формы движений, повороты, падения, броски вызывают сильное раздражение отолитового и ампулярного аппаратов вестибулярной сенсорной системы. Требуется высокая вестибулярная устойчивость, чтобы не происходили при этом нарушения координации движений и негативные вегетативные реакции. В двигательной сенсорной системе занятия ситуационными видами спорта вызывают повышение проприоцептивной чувствительности в тех суставах, которые имеют основное значение в данном виде спорта (например, у баскетболистов - в лучезапястном суставе, у футболистов - в голеностопном).
Занятия ситуационными упражнениями развивают в двигательном аппарате высокую возбудимость и лабильность скелетных мышц, хорошую синхронизацию скоростных возможностей разных мышечных групп. Развитие силы и скоростно-силовых способностей помогает осуществлению точных и резких бросков и ударов. Требуется также хорошая гибкость (например, в борьбе) и выносливость.
Энерготраты в ситуационных упражнениях сравнительно низке, чем в циклических. В связи с большими различиями в размерах площадок, числе участников, темпе движений соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообразования заметно различается: в волейболе, например, преобладают аэробные нагрузки, в футболе - аэробно-анаэробные, в хоккее с шайбой - анаэробные. Переменная мощность физических нагрузок позволяет во многом удовлетворять кислородный запрос уже во время работы и снижает величину кислородного долга.
Основной характеристикой вегетативных функций в ситуационных движениях является не достигнутый во время нагрузки рабочий уровень, а степень его соответствия мощности работы в данный момент. ЧСС, постоянно изменяясь, колеблется, в основном, в диапазоне от 130 до 180-190 уд • мин-1; частота дыхания - от 40 до 60 вдохов в 1 мин. Величины ударного и минутного объема крови, глубины и минутного объема дыхания, МПК при работе скромнее, чем у спортсменов в циклических видах спорта. В связи с большими потерями воды, а также рабочими энерготратами, вес тела спортсмена, особенно после соревновательных нагрузок, снижается на 1-3 кг.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
Контрольные вопросы для самоподготовки
1. Какие критерии лежат в основе классификации физических упражнений?
2. Дайте характеристику функциональным сдвигам, имеющим место при поддержании пазличных поз и статических нарузок.
3. Как изменяются механизмы энергообеспечения при выполении циклических упражнений?
4. К каким функциональным системам, в первую очередь, и почему предъявляются особые требования при нестандартных движениях?
Дата: 2019-02-19, просмотров: 345.
