ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Современная классификация физических упражнений
Современнаяклассификацияфизическихупражнений
Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная В.С. Фарфелем (1970).
Позы:
–лежание,
–сидение,
–стояние,
–опора на руки.
Движения:
I. Стереотипные (стандартные) движения
1) качественного значения (с оценкой в баллах), 2) количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секун-
дах).
Циклические
По зонам мощности: максимальной, субмаксимальной, большой, умеренной.
Ациклические
собственно-силовые, скоростно-силовые, прицельные.
II. Ситуационные (нестандартные) движения Спортивные игры.
Единоборства. Кроссы.
Таким образом, все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения. Или:
–на статические (для поддержания неподвижного положения);
–на динамические (при движении в суставах).
Затем все движения подразделены по критерию стандартности:
–на стандартные или стереотипные (с повторяющимся порядком дей-
ствий);
–на нестандартные или ситуационные (спортивные игры и единобор-
ства).
|
Физиология. Конспект лекций |
-294- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Современная классификация физических упражнений
Стандартные движения разбиты на две группы по характеру оценки спортивного результата:
–на упражнения качественного значения (с оценкой в баллах — гимнастика, фигурное катание, прыжки вводу и др.);
–на упражнения количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах).
Динамические упражнения подразделяют:
–ациклические;
–циклические;
–смешанные.
Кциклическим упражнениям относят такие, при которых чередование двигательных циклов происходит в строго определенном порядке с соблюдением определенного ритма (ходьба, бег, ходьба на лыжах, плавание и т. п.).
Кациклическим упражнениям относят такие, при которых правильное чередование двигательных циклов отсутствует, ритм движений постоянно нарушается (спортивные игры, поднятие штанги, бокс, борьба и т. п.). Основное различие между циклической и ациклической работой заключается в том, что первую осуществляют с относительно постоянной интенсивностью,
авторую – всегда с переменной.
Среди ациклических упражнений выделяют:
–собственно-силовые (тяжелая атлетика),
–скоростно-силовые (прыжки, метания) и прицельные.
Циклические упражнения по предельному времени работы и по признаку интенсивности разделены по зонам относительной мощности:
–максимальной мощности (продолжающиеся до 10-30 с) – короткие дистанции;
–субмаксимальной мощности (от 30-40 с до 3 -5 мин) – средние дис-
танции;
–большой мощности (от 5-6 до 20-30 мин) – длинные дистанции;
–умеренной мощности (от 30-40 мин до нескольких часов) – сверхдлинные дистанции.
Физиологическаяхарактеристикаспортивныхпозистатических нагрузок
Поза – это закрепление частей скелета в определенном положении. Поддержание какой-либо позы требует от мышц напряжения, величина кото-
|
Физиология. Конспект лекций |
-295- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика спортивных поз и статических нагрузок
рого может широко варьировать. Максимальное напряжение мышцы характеризует ее максимальную силу. Такое напряжение длится обычно не более 1 с. Чем меньше величина напряжения мышц, тем дольше оно может поддерживаться. Длительное напряжение, которое поддерживается непроизвольно, характеризует тонус мышц.
При сохранении позы скелетные мышцы осуществляют две формы механической реакции:
–тонического напряжения (пока возможно достаточно стабильное сохранение позы);
–фазных (тетанических) сокращений (для коррекции позы при ее заметных отклонениях от заданного положения и при больших усилиях).
Самой простой позой является лежание. При лежании усилия мышц минимальны. Однако лежание на воде при плавании не связано с полным расслаблением мышц. Для этой позы требуется активное напряжение разгибателей, противодействующее сопротивлению растянутых сгибателей.
Поза «сидение» обусловлена небольшим напряжением разгибателей туловища и шеи при относительно расслабленной мускулатуре ног.
Стояние требует усилия антигравитационных мышц-разгибателей туловища, шеи, ног вследствие малой опоры, а также того, что центр тяжести тела расположен выше площади опоры.
Позы «вис» и «упор» связаны с опорой на руки. В этих позах координация менее сложна, требуются большие усилия мышц. Наиболее простым является вис. Поза «упор» сложнее, так как положение центра тяжести здесь более высокое и требуется значительное напряжение мышц плечевого пояса.
Позы могут иметь произвольный и непроизвольный характер. Произвольное управление позой осуществляется корой больших полушарий. После автоматизации многие позные реакции могут осуществляться непроизвольно, без участия сознания. В организации непроизвольных поз участвуют условные и безусловные рефлексы. Специальные статические и статокинетические рефлексы поддержания позы (установочные рефлексы) происходят с участием продолговатого и среднего мозга.
При статической работе энергия расходуется на поддержание напряжения мышцы. Статическая нагрузка – вид мышечной работы, который характеризуется непрерывным сокращением скелетных мышц с целью удержания тела или отдельных его частей. Статическая работа более утомительна для организма и для мышц по сравнению с динамической той же интенсивности и длительности, так как при статической работе отсутствует фаза рас-
|
Физиология. Конспект лекций |
-296- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика спортивных поз и статических нагрузок
слабления мышц, во время которой могут пополниться запасы веществ, израсходованные на мышечное сокращение.
В процессе статической работы наблюдаются незначительные увеличения потребления кислорода и минутного объема крови. Существенно возрастает частота сердечных сокращений, артериальное давление, частота дыхания и общее периферическое сопротивление сосудов. Физиологические реакции сердечно-сосудистой системы при статической работе зависят от силы и продолжительности мышечного сокращения. При статических напряжениях, не превышающих 7-8 % от максимальных, кровоснабжение мышц обеспечивает необходимый кислородный запрос. При 20 %-х статических усилиях кровоток через мышцу уменьшается в 5-6 раз, а при усилиях более 30 % от максимальной произвольной силы – прекращается. При выполнении статических нагрузок утомление развивается достаточно быстро, следовательно, такие нагрузки не могут выполняться в течение длительного времени. Данный факт можно объяснить тем, что появляющийся в процессе статической работы очаг возбуждения в моторной зоне коры больших полушарий оказывает угнетающее влияние на другие нервные центры (в частности, на дыхательный и сердечно-сосудистый).
Физиологическаяхарактеристикастандартныхциклических иациклическихдвижений
Стандартные циклические движения. Физиологической основой циклических движений служит ритмический двигательный рефлекс. Он способствует повышению лабильности и устойчивости нервных центров к ритмическим раздражениям, ускоряет врабатываемость.
Циклическая работа может выполняться с разной мощностью (интенсивностью). В зависимости от мощности и соответственно длительности циклическую работу делят на работу максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности.
Работа максимальной мощности продолжается не более 30 секунд, субмаксимальной – до 5-6 минут, большой – 15-20 минут, умеренной – более 20-30 минут.
Физические упражнения максимальной мощности (бег на 100-200
м, плавание на 50 м и др.) выполняются при максимальном напряжении организма. Эти движения вызывают большую кислородную задолженность (9095 % от кислородного запаса). Потребление кислорода возрастает очень ма-
|
Физиология. Конспект лекций |
-297- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
ло. Биохимические сдвиги в крови и моче невелики из-за небольшой продолжительности работы. Восстановление АТФ происходит в основном за счет анаэробных реакций. АТФ восполняется за счет процессов, не требующих наличия кислорода в среде: с помощью креатинкиназной реакции и гликолиза. Соответственно уменьшается содержание в мышце креатинфосфата, гликогена, возрастает концентрация молочной кислоты (лактата). Если эти процессы не в состоянии обеспечить достаточный ресинтез АТФ, то уровень ее в клетке снижается. Возникает быстрое утомление.
Длительность работы при циклических упражнениях субмаксимальной мощности (легкоатлетический бег на 400, 800, 1000 и 1500 м, плавание на 100-400 м, гребля на 1500-2000 м, бег на коньках на 1000-1500 м, велосипедные гонки на 1000-3000 м) колеблется от 45 секунд до 6 минут. Деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем этом достигает максимальных пределов. Потребление кислорода непрерывно увеличивается от старта до финиша. Кислородный долг составляет примерно 70-80 % от к ислородного запроса. У тренированных людей легочная вентиляция возрастает до 70-140 л в минуту, поглощение кислорода − до 3,5-5,5 л в минуту, ударный объем сердца достигает 150-210 мл, пульс учащается до 180210 ударов в минуту, артериальное давление повышается до 160-240 мм рт. ст., минутный объем крови увеличивается до 30-40 л. Восстановительный период по потреблению кислорода и частоте пульса длится от 1 до 2 часов.
Наблюдаются резкие биохимические сдвиги в составе крови. Интенсивность газообмена крови еще не успевает за интенсивностью метаболизма мышцы. Значение креатинкиназного пути значительно уменьшается, гликолиз еще эффективен. Тенденция к накоплению лактата сохраняется, однако его концентрация растет медленнее. Начинает включаться и аэробное дыхание, но роль его еще незначительна, поскольку многие ферменты заблокированы низким уровнем pH (высоким содержанием кислот). Начинает активироваться и распад жировой ткани. В этот период на долю окисляемых углеводов приходится 67 % окисляемых субстратов, а на долю аэробно окисляемых жирных кислот −33 %.
При выполнении работы максимальной и субмаксимальной мощности содержание эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов несколько увеличивается. Концентрация глюкозы в крови повышается.
Физические упражнения большой мощности – все физические уп-
ражнения спортивного характера длительностью от 5 до 20-30 минут (легкоатлетический бег на 3-5 км, гребля на 1,5 -2 км, бег на лыжах 5 км, гребля на
|
Физиология. Конспект лекций |
-298- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
1,5-2 км, плавание на 800 м, велогонки на 10-20 км и др.). Такие упражнения вызывают более резкие изменения со стороны различных функций организма. Несмотря на почти предельное усиление деятельности систем дыхания, кровообращения, потребность организма в кислороде полностью не удовлетворяется, в каждый момент деятельности образуется и постепенно нарастает кислородный долг, в связи с чем в мышцах и крови накапливаются продукты обмена. При работе большой интенсивности чacто возникает «мертвая точка». Восстановительный период длится несколько часов, а иногда может тянуться свыше суток.
Физические упражнения умеренной мощности – все физические уп-
ражнения спортивного характера длительностью от 30 – 40 минут до нескольких часов (спортивная ходьба на 10, 20, 30 и 50 км, легкоатлетический бег на 20, 25, 30 км и 42 км 195 м, так называемый марафонский бег, велосипедные гонки на 50, 100 и 200 км, бег на лыжах на 10, 15, 18, 30 и 50 км, плавание на 5 км и больше и некоторые другие). Данные упражнения предъявляет высокие требования к организму, в первую очередь к центральной нервной системе. Необходима высокой степени уравновешенность возбудитель- но-тормозных процессов, обусловливающих согласованность в деятельности отдельных органов и систем. Характерным показателем работы умеренной мощности является относительно небольшая величина кислородного долга, так как кислородный запрос покрывается потреблением кислорода во время работы. Пульс учащается до 140-180 ударов в минуту, систолический объем увеличивается до 120-160 мл, минутный объем сердца колеблется от 15 до 20 л, систолическое давление повышается на 15-30, диастолическое – снижается или повышается на 5-10 мм рт. ст. При очень длительной и истощающей работе в конце дистанции наблюдается снижение как систолического, так и диастолического давления. Потребление кислорода устанавливается на уровне, близком к 80 % от максимального потребления кислорода (МПК) данного спортсмена. Однако минутный кислородный запрос на длинных дистанциях обычно превышает предел аэробных возможностей человека, что приводит к образованию кислородного долга. Продолжительность восстановительного периода находится в зависимости от длины дистанции. Работоспособность после сверхдлинных дистанций восстанавливается лишь через 1 – 2 суток.
Большие изменения наблюдают в крови. Так, в частности, падает содержание сахара в крови в 2 раза, что может повести к тяжелым нарушениям в центральной нервной системе и снижению общей работоспособности, по-
|
Физиология. Конспект лекций |
-299- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
этому на всех соревнованиях на сверхдлинные дистанции принято проводить углеводное подкармливание спортсменов в пути.
При работе большой и умеренной мощности происходит значительный выход крови из депо, в связи с чем в ней увеличивается содержание форменных элементов и гемоглобина. Преобладающим в этот период является аэробный ресинтез АТФ. Окисляемые субстраты состоят на 13 % из углеводов и на 87 % из жирных кислот.
Стандартные ациклические движения. Ациклические движения представляют собой целостные, законченные двигательные акты, не связанные между собой, имеющие самостоятельное значение. Формирование двигательных навыков затруднено вследствие отсутствия повторного воспроизведения упражнений в стандартной, неизменной форме.
Стандартные ациклические движения подразделяют на движения качественного значения, оцениваемые в баллах, – гимнастика, фигурное катание и др., и на движения, имеющие количественную оценку.
Во всех этих упражнениях сочетается динамическая и статическая работа анаэробного (прыжки, метания) или анаэробно-аэробного характера (вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности выполнения соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности.
При выполнении гимнастических упражнений мышцы совершают в основном скоростно-силовую и собственно-силовую работу. Важно функциональное состояние органов чувств, вестибулярного аппарата. Кислородный запрос невелик. Смена движений определяет резко выраженное перераспределение крови. Частота сердечных сокращений возрастает. Артериальное давление повышается до 150-180 мм рт. ст.
Движения фигуристов характеризуются большой скоростью, сложными прыжками и вращениями тела. Важна импульсация от органов зрения и слуха, а также от рецепторов мышц шеи. Большое значение имеет состояние вестибулярного аппарата. Во время выполнения движений потребление кислорода возрастает до 1,5-2 л/мин. Выступление заканчивается при значительном кислородном долге и накоплении молочной кислоты в крови. Частота сердечных сокращений увеличивается до 170-180 уд/мин.
Среди движений с количественной оценкой выделяют:
– скоростно-силовые (прыжки, метания), где вес ядра, молота, диска, копья или вес собственного тела спортсмена − величина неизменная, а спортивный результат определяется заданным снаряду или телу ускорением. При
|
Физиология. Конспект лекций |
-300- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
выполнении прыжков тонус скелетных мышц регулируется рефлекторно. При изменениях положения головы импульсы от кожи и сухожилий шеи рефлекторно изменяют тонус мышц туловища и конечностей. Энергетические затраты и функциональные сдвиги в организме во время соревнований невелики, но отмечается большое нервно-эмоциональное напряжение. Несколько возрастает частота сердечных сокращений, легочная вентиляция и потребление кислорода. При метаниях большое значение имеет деятельность органов чувств. Важна также импульсация от рецепторов кожи сухожилий шеи. Двигательная активность определяется в том числе и функциональным состоянием вестибулярного аппарата.
–собственно-силовые, характерные, например, для тяжелой атлетики, где сила спортсмена направлена на преодоление массы поднимаемой штанги. Такие упражнения вызывают специфические изменения в органах дыхания и кровообращения (так как упражнения сопровождаются задержкой дыхания и натуживанием). Работа мышц происходит в анаэробных условиях. Дыхание и кровообращение усиливаются по окончании работы. Эти виды спорта позволяют существенно повысить силу мышц конечностей и туловища и вызвать гипертрофию мышц. Однако возможны отклонения в деятельности аппарата кровообращения. Сердечно-сосудистая и дыхательная системы существенно отстают от мышечной массы;
–прицельные движения (стрельба пулевая, из лука, городки и др.). Данные упражнения требуют устойчивости позы, тонкой мышечной координации, точности анализа сенсорной информации.
|
Физиология. Конспект лекций |
-301- |
кл. слова:упражнения, офп, смешанные, мощность, циклические, ациклические, научные, физ качества
Введение.
Физические упражнения выполняются с различной скоростью и величиной внешнего отягощения. Напряжённость физиологических функций (интенсивность функционирования), оцениваемая по величине сдвигов от исходного уровня, при этом меняется. Следовательно, но относительной мощности работы циклического характера (измеряется в Вт или кДЖ/мин) можно судить и о реальной физиологической нагрузке на организм спортсмена.
Разумеется, степень физиологической нагрузки связана не только с измеряемыми, поддающимися точному учёту показателями физической нагрузки. Она зависит и от исходного функционального состояния организма спортсмена, от уровня его тренированности от условий среды. Например, одна и та же физическая нагрузка на уровне моря и в условиях высокогорья вызовет разные физиологические сдвиги. Иначе говоря, если мощность работы измеряется достаточно точно и хорошо дозируется, то величина вызываемых её физиологических сдвигов не поддастся точному количественному учёту. Затруднено и прогнозирование физиологической нагрузки без учёта текущего функционального состояния организма спортсмена.
Физиологическая оценка адаптивных изменений в организме спортсмена невозможна без соотнесения их с тяжестью (напряжённостью) мышечной работы. Эти показатели учитываются при классификации физических упражнений по физиологической нагрузке на отдельные системы и организм в целом, а также по относительной мощности работы, выполняемой спортсменом.
Структурность движений
По структурности движения физические упражнения подразделяются на три вида: циклические, ациклические и смешанные.
1. Циклические упражнения (бег, ходьба, гребля, велоспорт, бег на коньках, плавание) отличаются повторяемостью фаз движений, лежащих в основе каждого цикла, и тесной связанностью каждого цикла с последующем и предыдущим. В основе циклических локомоций лежит ритмический двигательный рефлекс, проявляющийся автоматически. Таким образом, общими признаками циклических упражнений являются:
многократность повторения одного и того же цикла, состоящего из нескольких фаз;
все фазы движения одного цикла последовательно повторяются в другом цикле;
последняя фаза одного цикла является началом первой фазы движения последующего цикла;
2. Ациклические упражнения имеют выраженное начало и конец. Повторение не связано неразрывно с окончанием предыдущего движения и не обуславливает последующее. Ациклические движения не строятся на ритмическом двигательном рефлексе, хотя некоторые из них могут быть причислены к локомоциям (прыжки). Спортивные ациклические движения по характеру работы мышц преимущественно связанны с максимальной мобилизацией силы и скорости сокращения. Они часто служат целям развития силы и быстроты. Ациклические движения можно разделить на однократные двигательные акты и на их комбинации. Из физических упражнений к первым относятся, прежде всего, прыжки, метания и поднимание тяжести. В гимнастике широко используется как однократные движения, так и более или менее сложные комбинации.
3. Смешанные движения состоят из циклических и ациклических движений. Так, в прыжках в длину ациклическому прыжку предшествует циклический разбег. Это относится и к некоторым видам метаний.
Ситуационные упражнения.
В отличие от физических упражнений, совершаемых при строго постоянных условиях и представляющих собой хорошо упроченные двигательные стереотипы, данная группа упражнений характеризуется срочным реагированием на внезапно изменяющиеся условия (ситуации). Сюда относятся единоборства и спортивные игры. В каждом отдельном виде существуют некоторые постоянные условия, определяемые правилами, определённые двигательные действия — приёмы, однако, выбор того или иного действия зависит от складывающиеся во время единоборства или игры ситуации. Кроме того, спортсмен может совершать и непредусмотренные ранее движения, создавать новые действия, лишь бы они не выходили за рамки разрешённых правилами. Главное в единоборствах и спортивных играх – необходимость нахождения наиболее быстрого и правильного решения двигательной задачи в зависимости от воспринимаемой и перерабатываемой информации о сложившейся в данный момент ситуации. Например, в поединке боксёров спортсмен видит, что соперник наносит прямой удар в голову. Он может: подставить перчатки, отбить удар своей перчаткой, сделать уклон или нырок. Успех в этой ситуации зависит от технической подготовленности спортсмена и от скорости его двигательной реакции.
Мощность выполняемой работы.
Циклические упражнения отличаются друг от друга по мощности выполняемой спортсменами работы. По классификации, разработанной В.С. Фарфелем, следует различать циклические упражнения: максимальной мощности, в которых длительность работы не превышают 20-30 секунд (спринтерский бег до 200 м, гит на велотреке до 200 м, плавание до 50 м и др.); субмаксимальной мощности, длящиеся 3-5 минут (бег на 1500 м, плавание на 400 м, гит на треке до 1000 м, бег на коньках до 3000 м, гребля до 5 минут и др.); большой мощности, возможное время выполнения которых ограничивается 30 — 40 минутами (бег до 10000 м, велотрек, велогонки до 50 км, плавание 800 м — женщ., 1500 м — мужч., спортивная ходьба до 5 км и др.), и умеренной мощности которую спортсмен может удерживать от 30-40 минут до нескольких часов (шоссейные велогонки, марафонские и сверхмарафонские пробеги, др).
Критерий мощности, положенный в основу классификации циклических упражнений, предложенной В.С. Фарфелем (1949), является весьма относительным, на что указывает и сам автор. Действительно, мастер спорта проплывает 400 метров быстрее четырёх минут, что соответствует зоне субмаксимальной мощности, новичок же проплывает эту дистанцию за 6 минут и более, т.е. фактически совершает работу, относящуюся к зоне большой мощности.
Несмотря на определённую схематичность разделения циклической работы на 4 зоны мощности, оно вполне оправдано, поскольку каждая из зон определённое воздействие на организм и имеет свои отличительные физиологические проявления. Вместе с тем, для каждой зоны мощности характерны общие закономерности функциональных изменений, мало связанные со спецификой различных циклических упражнений. Это даёт возможность по оценке мощности работы создать общее представление о влиянии соответствующих нагрузок на организм спортсмена.
Многие функциональные изменения, характерные для различных зон мощности работы, в значительной степени связаны с ходом энергетических превращений в работающих мышцах.
Как известно, освобождение энергии для работы мышц обеспечивается анаэробными и аэробными реакциями. Непосредственным источником энергии для мышечных сокращений является распад АТФ (анаэробная реакция), происходящий в результате взаимодействия этого вещества с миозином. Но запасы АТФ в мышцах ограниченны и длительная работа возможна только при условии одновременного ресинтеза креатинфосфата и гликогенолиза. Однако один анаэробный ресинтез АТФ не может обеспечить выполнение продолжительной работы в связи с тем, что он сопровождается накоплением больших количеств продуктов неполного обмена и, в частности, молочной кислоты, что снижает активность мышц и может привести к прекращению работы. Поэтому для выполнения длительной работы необходимы аэробные процессы, т.е. клеточное дыхание. Оно находится в зависимости от кислородного обеспечения организма, увеличивающегося при физической нагрузке за счёт усиления сердечно – сосудистой и дыхательной систем (до определённого предела). Доля участия анаэробных и аэробных процессов при циклической работе определяется её мощностью. Это, однако, не означает, что с переходом от одной зоны мощности к другой, имеют место такие же резкие переходы в характере энергетического обеспечения мышечной деятельности. Их в действительности нет, но при переходе от одной зоны мощности к другой происходит почти линейное снижение объёма анаэробного обеспечения работающих мышц и соответствующее повышение объёма аэробных превращений в организме. При работе умеренной мощности достигается относительное уравновешивание анаэробных и аэробных процессов.
Физиологические характеристики работ разной относительной мощности (по В.С. Фарфелю, Баннистеру, Тейлору, Н.И. Волкову, Робинсону, В.М. Зациорскому)
| Показатели | Зона относительной мощности работы | |||
| максимальная | субмаксимальная | большая | умеренная | |
| Предельное время работы Общий расход энергии (кДж) Отношение потребления кислорода к кислородному запросу Кислородный долг (дм 3) | Около 20 с Меньше 350 меньше 1/10 меньше 8 | От 20 с до 5 мин 630 1/3 18 | От 5 до 30 мин 3150 5/6 меньше 12 | Больше 30 мин 42000 1/1 меньше 4 |
Зона максимальной мощности работы.
Данная мощность работы характеризуется достижением предельной физической возможности спортсмена. Для её осуществления необходима максимальная мобилизация энергетического обеспечения в скелетной мускулатуре, что связано исключительно с анаэробными процессами. Практически вся работа осуществляется за счёт распада макроэргов и только частично – гликогенолиза, поскольку известно, что уже первые сокращения мышц сопровождаются образованием в них молочной кислоты.
Длительность работы, например, в беге на 100 м меньше времени кругооборота крови. Уже это свидетельствует о невозможности достаточного обеспечения кислородом работающих мышц.
Из–за кратковременности работы врабатывание вегетативных систем практически не успевает завершится. Можно говорить только о полном врабатывание мышечный системы по локомоторным показателям (нарастание скорости, темпа и длинны шага после старта).
В связи с малым временем работы функциональные сдвиги в организме невелики, причём некоторые из них увеличиваются после финиша.
Работа максимальной мощности вызывает незначительные изменения в составе крови и мочи. Наблюдается кратковременное повышение в крови содержания молочной кислоты (до 70-100 мг %), небольшое повышение процента гемоглобина за счёт выхода в общую циркуляцию депонированной крови, некоторое увеличение содержания сахара. Последнее обусловлено больше эмоциональным фоном (предстартовое состояние), нежели самой физической нагрузкой. В моче могут быть обнаружены следы белка. Частота сердечных сокращений после финиша доходит до 150-170 и более ударов в минуту, артериальное давление повышается до 150-180 мм. рт. ст.
Дыхание при работе максимальной мощности увеличивается незначительно, но существенно возрастает после завершения нагрузки в результате большой кислородной задолженности. Так, лёгочная вентиляция после финиша может возрастать до 40 и более литров в минуту.
Величина кислородного запроса достигает предельных величин, доходя до 40 литров. Однако это не абсолютная его величина, а рассчитанная на минуту, т.е. на время, превышающее возможность организма выполнять работу этой мощности. По окончании работы, в связи с возникшей большой кислородной задолженностью, функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем некоторое время остаются усиленными. Например, газообмен после пробегания спринтерских дистанций приходит к норме спустя 30-40 минут. За это время завершается в основном восстановление многих других функций и процессов.
Зона субмаксимальной мощности работы.
В отличие от работы максимальной мощности, при этой, более длительной нагрузке, происходит резкое усиление кровообращения и дыхания. Это обеспечивает доставку к мышцам значительного количества кислорода в момент выполнения физической работы. Потребление кислорода достигает к концу 3-5 минут работы предельных или близких к ним величин. (5-6 литров в минуту). Минутный объём крови возрастает до 25-30 литров. Однако несмотря на это, кислородный запрос в этой зоне мощности оказывается намного больше фактического потребления кислорода. Он доходит до 25-26 л/мин. Следовательно, абсолютная величина кислородного долга достигает 20 и более литров, т.е. максимально возможных значений. Эти цифры свидетельствуют, что при работе субмаксимальной мощности в организме, хотя и в меньшей степени, чем при спринтерских дистанциях, анаэробные процессы в освобождение энергии преобладают над аэробными. В результате интенсивного гликогенолиза в мышцах, в крови накапливается большое количество молочной кислоты. В крови её содержание доходит до 250 и более мг %, что вызывает резкий сдвиг рН крови в кислую сторону (до 7,0-6,9). К резким сдвигам кислотно-щелочного равновесия в крови присоединяется повышение в ней осмотического давления, в результате перехода воды из плазмы в мышцы и потери её при отделение. Всё это создаёт во время работы неблагоприятные условия для деятельности центральной нервной системы и мышц, вызывая снижение их работоспособности.
Характерным для этой зоны мощности является то, что некоторые функциональные сдвиги нарастают на протяжении всего периода работы, достигая предельных величин (содержание молочной кислоты в крови, снижение щелочного резерва крови, кислородная задолженность и др.).
Содержание молочной кислоты в крови после бега на короткие и средние дистанции (по Н.И. Волкову)
| Показатели | Дистанция (м) | ||||
| 100 | 200 | 400 | 800 | 1500 | |
| Скорость (м/с) Молочная кислота (мг %) | 8,92 132 | 8,47 198 | 7,72 227 | 6,89 211 | 6,29 163 |
Частота сердечных сокращений достигает 190-220 мм рт. ст., лёгочная вентиляция возрастает до 140-160 л/мин. После работы субмаксимальной мощности функциональные сдвиги в организме ликвидируются в течение 2-3 часов. Быстрее восстанавливается артериальное давление. Частота сердечных сокращений и показатели газообмена нормализуются позже.
Зона большой мощности работы.
В этой зоне мощности работы, длящейся 30-40 минут, во всех случаях период врабатывания полностью завершается и многие функциональные показатели затем стабилизируются на достигнутом уровне, удерживаясь на нём до финиша.
Частота сердечных сокращений после врабатывания составляет 170-190 ударов в минуту, минутный объём крови находится в пределах 30-35 литров, лёгочная вентиляция устанавливается на уровне 140-180 литров в минуту. Таким образом, сердечно-сосудистая и дыхательная системы работают на пределе (или почти на пределе) своих возможностей. Однако мощность работы в этой зоне несколько превышает уровень аэробного энергообеспечения. И хотя потребление кислорода может увеличиваться при выполнение данной работы до 5-6 литров в минуту, всё же кислородный запас превышает эти цифры, вследствие чего происходит постепенное нарастание кислородного долга, особенно ощутимое к концу дистанции. Стабилизация показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем при сравнительно небольшой кислородной задолженности (10-15 % от кислородного запроса) обозначается как кажущееся (ложное) устойчивое состояние. В связи с увеличением удельного веса аэробных процессов во время работы большой мощности, в крови спортсменов наблюдается несколько меньшие изменения, чем при работе субмаксимальной мощности. Так, содержание молочной кислоты достигает 200-220 мг %, рН сдвигается до 7,1-7,0. Несколько меньшее содержание молочной кислоты в крови при работе большой мощности связано и с её выведением органами выделения (почками и потовыми железами). Деятельность органов кровообращения и дыхания оказывается продолжительное время повышенной по окончание работы большой мощности. Требуется не менее 5-6 часов, чтобы были ликвидированы кислородный долг и восстановлен гомеостаз.
Зона умеренной мощности работы.
Характерной особенностью динамической работы умеренной мощности является наступление истинного устойчивого состояния (А. Хилл). Под ним понимается равное соотношение между кислородным запросом и кислородным потреблением. Следовательно, освобождение энергии идёт здесь преимущественно за счёт окисления в мышцах гликогена. Кроме того, только в этой зоне мощности работы, в связи с её длительностью, источником энергии являются липиды. Не исключается также окисление белков в энергообеспечение мышечной деятельности. Поэтому дыхательный коэффициент у марофонцев сразу после финиша (или в конце дистанции) обычно меньше единицы.
Величины потребления кислорода на сверхдлительных дистанциях всегда устанавливаются ниже их максимального значения (на уровне 70-80 %). Функциональные сдвиги в кардиореспираторной системе заметно меньше тех, которые наблюдаются при работе большой мощности. Частота сердечных сокращений, обычно, не превышает 150-170 ударов в минуту, минутный объём крови равен 15-20 литров, лёгочная вентиляция 50-60 л/минуту. Содержание в крови молочной кислоты в начале работы заметно повышается, достигая 80-100 мг %, а затем приближается к норме. Характерным для этой зоны мощности является наступление гипогликемии, обычно развивающийся спустя 30-40- минут от начала работы, при которой содержание сахара в крови к концу дистанции может уменьшаться до 50-60 мг %. Наблюдается также выраженный лейкоцитоз с появлением незрелых форм лейкоцитов в 1 куб. мм может доходить до 25-30 тысяч.
Существенное значение для высокой работоспособности спортсменов имеет функция коркового слоя надпочечников. Недлительные интенсивные физические нагрузки вызывают повышенное образование глюкокортикоидов. При работе же умеренной мощности, по-видимому, в связи с её большой длительностью, после первоначального усиления происходит угнетение продукции этих гормонов (А. Виру). Причём, у менее подготовленных спортсменов эта реакция особенно выражена.
Необходимо заметить, что при нарушениях равномерности пробегания марафонских дистанций или во время работы преодоления подъёмов кислородное потребление несколько отстаёт от увеличившего кислородного запроса и возникает небольшой кислородный долг, который погашается при переходе на постоянную мощность работы. Кислородный долг у марафонцев также, обычно, возникает в конце дистанции, в связи сфинишным ускорением. При работе умеренной мощности, вследствие обильного потоотделения, организмом теряется много воды и солей, что может привести к нарушениям водно-солевого равновесия и снижению работоспособности. Повышенный газообмен после этой работы наблюдается в течение многих часов. Восстановление же нормальной лейкоцитарной формулы и работоспособности продолжается несколько дней.
Список литературы:
Цинкер В.М. Лабораторные работы по физиологии физических упражнений: Учебное пособие для студентов факультета физической культуры / Под ред. В.П. Крылова.-Улан-Удэ: БГУ, 1996.-92с.
Фомин Н.А. Физиология человека. – М.: Просвещение; Владос, 1995.- 416 с.
Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная В. С. Фарфелем (1970). В этой системе в силу многообразия и разнохарактерности физических упражнений применены различные критерии классификации (см. схему классификации).
Схема физиологической классификации упражнении в спорте (по В.С. Фарфелю, 1970)
Все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения. Затем 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 две 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 (и соответственно скорости прохождения дистанций) и логарифмом предельного времени работы. На графике этой зависимости выделились четыре различных участка: 1) с наивысшей скоростью (около 10 м/с) – зона максимальной мощности; 2) со скоростью близкой к максимальной (с резким падением скорости в диапазоне от 10 до 7 м/с) – зона субмаксимальной мощности; 3) с более медленным падением скорости (7–6 м/с); 4) зона с новым резким падением скорости (до 5 м/с и менее) – зона умеренной мощности.
1. Физиологическая характеристика динамической циклической работы различной относительной мощности
В 1937 г. B.C. Фарфель подверг математическому анализу десять, а затем и двадцать пять лучших достижений мирового масштаба в различных видах циклической работы спортивного характера. Оказалось, что мощность работы и ее длительность находятся в достаточно сложной зависимости и не являются просто обратно пропорциональными. Длительность работы возрастает в большей мере, чем уменьшается ее мощность (скорость). Отложив по оси ординат логарифмы скорости легкоатлетического бега, а по оси абсцисс — логарифмы рекордного времени, B.C. Фарфель обнаружил четыре отрезка прямых. Причем точки перелома соответствуют на абсциссе моментам времени 25-30 с, 3-5 мин и 30-40 мин.
По классификации, разработанной В.С. Фарфелем, следует различать циклические упражнения: максимальной мощности, в которых длительность работы не превышают 20-30 секунд (спринтерский бег до 200 м, гит на велотреке до 200 м, плавание до 50 м и др.); субмаксимальной мощности, длящиеся 3-5 минут (бег на 1500 м, плавание на 400 м, гит на треке до 1000 м, бег на коньках до 3000 м, гребля до 5 минут и др.); большой мощности, возможное время выполнения которых ограничивается 30 — 40 минутами (бег до 10000 м, велогонки до 50 км, плавание 800 м — женщины, 1500 м — мужчины, спортивная ходьба до 5 км и др.), и умеренной мощности которую спортсмен может удерживать от 30-40 минут до нескольких часов (шоссейные велогонки, марафонские и сверхмарафонские пробеги, др.)
Критерий мощности, положенный в основу классификации циклических упражнений, предложенной В.С. Фарфелем, является весьма относительным, на что указывает и сам автор. Действительно, мастер спорта проплывает 400 метров быстрее четырёх минут, что соответствует зоне субмаксимальной мощности, новичок же проплывает эту дистанцию за 6 минут и более, т.е. фактически совершает работу, относящуюся к зоне большой мощности.
Несмотря на определённую схематичность разделения циклической работы на 4 зоны мощности, оно вполне оправдано, поскольку каждая из зон определённое воздействие на организм и имеет свои отличительные физиологические проявления. Вместе с тем, для каждой зоны мощности характерны общие закономерности функциональных изменений, мало связанные со спецификой различных циклических упражнений. Это даёт возможность по оценке мощности работы создать общее представление о влиянии соответствующих нагрузок на организм спортсмена.
Многие функциональные изменения, характерные для различных зон мощности работы, в значительной степени связаны с ходом энергетических превращений в работающих мышцах.
Как известно, освобождение энергии для работы мышц обеспечивается анаэробными и аэробными реакциями. Непосредственным источником энергии для мышечных сокращений является распад АТФ (анаэробная реакция), происходящий в результате взаимодействия этого вещества с миозином. Но запасы АТФ в мышцах ограниченны и длительная работа возможна только при условии одновременного ресинтеза креатинфосфата и гликогенолиза. Однако один анаэробный ресинтез АТФ не может обеспечить выполнение продолжительной работы в связи с тем, что он сопровождается накоплением больших количеств продуктов неполного обмена и, в частности, молочной кислоты, что снижает активность мышц и может привести к прекращению работы. Поэтому для выполнения длительной работы необходимы аэробные процессы, т.е. клеточное дыхание. Оно находится в зависимости от кислородного обеспечения организма, увеличивающегося при физической нагрузке за счёт усиления работы сердечно – сосудистой и дыхательной систем (до определённого предела). Доля участия анаэробных и аэробных процессов при циклической работе определяется её мощностью. Это, однако, не означает, что с переходом от одной зоны мощности к другой, имеют место такие же резкие переходы в характере энергетического обеспечения мышечной деятельности. Их в действительности нет, но при переходе от одной зоны мощности к другой происходит почти линейное снижение объёма анаэробного обеспечения работающих мышц и соответствующее повышение объёма аэробных превращений в организме. При работе умеренной мощности достигается относительное уравновешивание анаэробных и аэробных процессов.
Таблица 1
Физиологические характеристики работ разной относительной мощности (по В.С. Фарфелю, Баннистеру, Тейлору, Н.И. Волкову, Робинсону, В.М. Зациорскому)
|
Показатели |
Зона относительной мощности работы |
|||
|
максимальная |
субмаксимальная |
большая |
умеренная |
|
|
Предельное время работы |
Около 20 с |
От 20 с до 5 мин |
От 5 до 30 мин |
Больше 30 мин |
|
Общий расход энергии (кДж) |
меньше 350 |
630 |
3150 |
42000 |
|
Отношение потребления кислорода к кислородному запросу |
меньше 1/10 |
1/3 |
5/6 |
1/1 |
|
Кислородный долг (дм 3) |
меньше 8 |
18 |
меньше 12 |
меньше 4 |
Подобный анализ лучших результатов в других видах циклических спортивных упражнений показал, что аналогичная закономерность обнаруживается и в плавании, и в беге на коньках, и в лыжных гонках.
Каждой из этих зон относительной мощности (интенсивности) свойственны свои характерные особенности (табл. 2).
Таблица 2
Физиолого-биохимическая характеристика работы различной мощности (интенсивности)
|
№ |
Показатели |
Зоны мощности |
|||
|
Максимальная |
Субмаксимальная |
Большая |
Умеренная |
||
|
1 |
Продолжительность работы |
До 20-30 с |
От 20-30 с до 3-5 мин |
От 3-5 мин до 30-40 мин |
> 40 мин |
|
2 |
Удельный расход энергии |
макс. До 4 ккал/с |
1,5 ккал/с |
0,4-0,5 ккал/с |
Около 0,3 ккал/с |
|
3 |
Общий расход энергии |
До 80 ккал |
До 450 ккал |
До 900 ккал |
До 1000 ккал и более |
|
4 |
Минутный запрос Ог, л/мин |
До 40 |
До 25 |
5-7 |
3-4 |
|
5 |
Рабочее потребление О2 |
6-13% от запроса |
5-5,5 л/мин к концу работы |
5-5,5 л/мин |
До 4 л/мин |
|
6 |
Относительное рабочее потребление О2 к О2-запросу |
1/10 |
Около 1/3 |
Около 5/6 |
1/1 |
|
7 |
Отн. О2-долг к О2-запросу, % |
до 90-95 |
60-90 |
50-20 |
3-5 |
|
8 |
Абсолютный О2-долг, л |
До8 |
До 22-25 |
До 12-20 |
До 4 |
|
9 |
Наличие устойчивого состояния по О2 |
Отсутствует |
К концу работы по типу «кажущегося» |
«Кажущееся» устойчивое состояние |
Истинное устойчивое состояние |
|
10 |
Минутный объем дыхания, л/мин |
До 30-40 |
К концу работы до 120-140 |
Максимально доступный, 140-160 |
Ниже максимального, 80-100 |
|
11 |
Работа сердца (ЧСС, уд/мин) |
160-170 после работы |
Нарастает до максимума, 190-200 |
Близка к максимуму, до 200 |
Ниже максимума, 150-180 |
|
12 |
Длительность восстановления |
30-40 мин |
1-2 ч |
Несколько часов |
2-3 суток |
|
13 |
Источники энергии |
АТФ, КрФ |
АТФ, КрФ, гликолиз |
Смешанный аэробно-анаэробный, гликолиз |
Аэробный, с использованием углеводов и жиров |
|
14 |
Концентрация молочной кислоты, мг% |
До 100 |
200-280 (максимальная) |
135-200 (большая) |
10-20 |
|
15 |
РН крови |
Незначительно в кислую сторону |
До 7,2 |
До 7,0 |
Нормальное |
|
16 |
Содержание сахара в 100 мл крови |
Нормальное или незначительно повышено |
Нормальное или слегка повышено |
Нормальное |
Снижено до 40-50 мг% |
|
17 |
Осмотическое давление в крови |
Нормальное |
Слегка повышено |
Повышено значительно |
Резко повышено |
2. Зона максимальной мощности
К максимальной мощности относится динамическая циклическая работа длительностью не более 20-30 с: легкоатлетический бег на 60, 100, 200 м; плавание 50 м; велогонка на 500 м.
Данная мощность работы характеризуется достижением предельной физической возможности спортсмена. Для её осуществления необходима максимальная мобилизация энергетического обеспечения в скелетной мускулатуре, что связано исключительно с анаэробными процессами. Практически вся работа осуществляется за счёт распада макроэргов и только частично – гликогенолиза, поскольку известно, что уже первые сокращения мышц сопровождаются образованием в них молочной кислоты.
Длительность работы, например, в беге на 100 м меньше времени кругооборота крови. Уже это свидетельствует о невозможности достаточного обеспечения кислородом работающих мышц.
Из–за кратковременности работы врабатывание вегетативных систем практически не успевает завершится. Можно говорить только о полном врабатывание мышечный системы по локомоторным показателям (нарастание скорости, темпа и длинны шага после старта).
В связи с малым временем работы функциональные сдвиги в организме невелики, причём некоторые из них увеличиваются после финиша.
Работа максимальной мощности вызывает незначительные изменения в составе крови и мочи. Наблюдается кратковременное повышение в крови содержания молочной кислоты (до 70-100 мг %), небольшое повышение процента гемоглобина за счёт выхода в общую циркуляцию депонированной крови, некоторое увеличение содержания сахара. Последнее обусловлено больше эмоциональным фоном (предстартовое состояние), нежели самой физической нагрузкой. В моче могут быть обнаружены следы белка. Частота сердечных сокращений после финиша доходит до 150-170 и более ударов в минуту, артериальное давление повышается до 150-180 мм. рт. ст.
Расчетный (на 1 мин) кислородный запрос достигает 40 и более литров. Однако вследствие кратковременности и известной функциональной инертности вегетативных систем по сравнению с двигательным аппаратом в рабочем периоде имеет место своеобразный «разрыв» между уровнем интенсивности функционирования двигательного аппарата и вегетативными системами. В силу этого работа протекает главным образом в анаэробных условиях, а существенное повышение функциональной активности вегетативных систем обнаруживается после окончания работы. Если при пробегании 100 м за 12 с бегун успевает провентилировать всего 5-6 л, то в первые минуты восстановительного периода легочная вентиляция возрастает до 60-70 л/мин, а частота дыхания по сравнению с покоем увеличивается в 4-5 раз.
Потребление кислорода в первую минуту восстановления после бега на 100 м за 12 с достигало 2-3 л/мин (это напоминает проявление феномена Линдгарда, когда сдвиги функций после работы выше рабочих). Из-за кратковременности работы существенные сдвиги в составе крови обнаруживаются главным образом после работы. Накопившаяся во время работы молочная кислота после бега усиленно диффундирует в кровь, и через 1-2 мин после финиша ее концентрация с 10-20 мг% (1-2 ммоль/л) в покое увеличивается до 80 мг%, а на 5-6-й мин восстановления — до 100 мг% (10-12 ммоль/л) и более. В связи со значительной послерабочей гипервентиляцией и усиленным «вымыванием» СО2 дыхательный коэффициент может достигать 1,5 и даже 2,0. Уровень сахара в крови существенно не изменяется. Частота сердечных сокращений возрастает к концу дистанции до 160 уд/мин, а в 1-ю мин восстановления отмечены величины до 180 и более уд/мин.
Энерготраты при мышечной работе максимальной интенсивности незначительны, но удельный расход энергии достигает 4-8 ккал/с, а общий — до 80 ккал. Главные поставщики энергии — АТФ и КФ, т.е. преобладает алактатный анаэробный процесс, тогда как гликолиз существенно не активизируется. Потребление кислорода во время работы не превышает 5-10% от кислородного запроса, и, соответственно, относительный кислородный долг составляет 90-95%. Восстановительный период по потреблению О2 равен 30-40 мин.
К основным механизмам утомления следует отнести: исчерпание клеточных резервов макроэргов, уменьшение активности двигательных зон ЦНС, обусловленных максимальной афферентной импульсацией от проприорецепторов мышц, снижение физиологической лабильности моторных центров и развитие торможения в них вследствие мощной эфферентной импульсации к скелетным мышцам и снижение сократительной способности мышечных волокон вследствие анаэробного характера их работы.
3. Зона субмаксимальной мощности
Временной диапазон длительности работы данной мощности находится в пределах от 20-30 с до 3-5 мин. В этих временных рамках совершается легкоатлетический бег на дистанции 400, 800, 1000, 1500 м; плавание на 100, 200, 400 м; бег на коньках на 500, 1500 м; велогонки на 1000, 2000 м; гребля на 200,500 м.
Характерно, что при незначительных различиях в средней скорости преодоления этих дистанций по отношению к максимальной зоне мощности длительность работы субмаксимальной мощности существенно возрастает. Последнее обстоятельство объясняет причины большой напряженности функционирования многих систем организма во время такой работы. В физиологическом смысле это объясняется следующим:
а) работа выполняется на пределе работоспособности ЦНС и двигательного аппарата;
б) работа осуществляется на предельно доступной скорости врабатывания по показателям дыхательной и, особенно, сердечно-сосудистой систем;
в) работа протекает в условиях значительных сдвигов во внутренней среде организма ввиду максимальной мобилизации гликолитического механизма энергообеспечения, накопления молочной кислоты, снижения рН крови.
Кислородный запрос может достигать 25 л/мин. Максимальное рабочее потребление О2 (до 5-5,5 л/мин) достигается лишь в конце работы в зоне 3-5-минутного интервала времени, в силу этого образуется суммарный кислородный долг до 19-25 л (предельных для человека величин), составляя 55-85% кислородного запроса. Все это обусловливает деятельность кислород-транспортной и утилизирующей систем (систем дыхания, крови, кровообращения, утилизации кислорода) на максимально доступном уровне. К концу работы легочная вентиляция возрастает до 120-140 л/мин, а частота сердечных сокращений (ЧСС), как правило, выходит на уровень 190-200 уд/мин.
Характерным для этой зоны мощности является то, что некоторые функциональные сдвиги нарастают на протяжении всего периода работы, достигая предельных величин (содержание молочной кислоты в крови, снижение щелочного резерва крови, кислородная задолженность и др.).
Таблица 3
Содержание молочной кислоты в крови после бега на короткие и средние дистанции (по Н.И. Волкову)
|
Показатели |
Дистанция (м) |
||||
|
100 |
200 |
400 |
800 |
1500 |
|
|
Скорость (м/с) |
8,92 |
8,47 |
7,72 |
6,89 |
6,29 |
|
Молочная кислота (мг %) |
132 |
198 |
227 |
211 |
163 |
Систолический объем крови у высокотренированных спортсменов увеличивается с 60-70 мл в покое до 150-210 мл на дистанции; при этом минутный объем крови достигает 30-40 л. Большая часть работы протекает в условиях, близких к анаэробным. Как следствие в крови накапливается значительное количество недоокисленных продуктов обмена веществ. Концентрация молочной кислоты возрастает в 15-20 раз от уровня покоя, достигая 200-280 мг на 100 мл крови, в результате чего щелочные резервы снижаются на 40-60%, а рН крови — до 7,0. Удельный расход энергии довольно высок (в пределах 1,5 ккал/с), а общий расход энергии достигает 450 ккал.
После работы субмаксимальной мощности функциональные сдвиги в организме ликвидируются в течение 2-3 часов. Быстрее восстанавливается артериальное давление. Частота сердечных сокращений и показатели газообмена нормализуются позже.
К основным механизмам утомления при работе субмаксимальной интенсивности можно отнести:
лимит мощности тканевых буферных систем;
угнетение деятельности нервных центров вследствие интенсивной афферентной импульсации с проприорецепторов скелетных мышц; сильное и длительное возбуждение двигательных нервных центров; недостаточное обеспечение мощи со стороны вегетативных систем; дефицит кислорода; накопление продуктов обмена веществ (молочной кислоты) и снижение сократительной способности мышц.
Все это целесообразно учитывать при решении вопроса начала специальной тренировки юных спортсменов в спортивных упражнениях субмаксимальной мощности.
4. Зона большой мощности
К циклической, динамической работе большой мощности, совершающейся в пределах от 3-5 до 30-40 мин, можно отнести следующие дистанции: легкоатлетический бег от 3 до 10 км включительно, греблю — от 1000 до 5000 м, бег на лыжах на 5-10 км, плавание на 800, 1500 м, бег на коньках на 5-10 км, велогонки от 10 до 20 км и т.п.
В этой зоне мощности работы, длящейся 30-40 минут, во всех случаях период врабатывания полностью завершается и многие функциональные показатели затем стабилизируются на достигнутом уровне, удерживаясь на нём до финиша.
Осуществление указанных видов мышечной деятельности характеризуется большой интенсивностью деятельности двигательного аппарата в сочетании с предельно доступной функциональной активностью вегетативных систем организма на протяжении значительного периода времени. Убедительным свидетельством уровня напряженности деятельности организма в этих условиях может служить рабочее потребление кислорода, достигающее 5-5,5 л/мин (т.е. уровня максимального потребления). При этом важно отметить, что минутный кислородный запрос равен 6-7 л. Иначе говоря, даже предельного рабочего потребления кислорода часто оказывается недостаточно для удовлетворения кислородного запроса. Такое устойчивое рабочее потребление кислорода получило в физиологии спорта название «ложное», или «кажущееся устойчивое состояние». Понятно, что высокое потребление кислорода может быть обеспечено весьма напряженной деятельностью всей системы кислородного транспорта. Поэтому ЧСС достигает предельных величин — 200 и более в 1 мин, ударный (систолический) объем крови возрастает до 180-200 мл, а минутный объем крови (МОК) соответственно увеличивается до 32-40 л/мин.
Высокой напряженностью характеризуется деятельность дыхательного аппарата. Например, минутный объем дыхания (МОД) во время работы поддерживается на уровне 120-140 л/мин. Наряду с увеличением объема и скорости кровотока в крови отмечается увеличение количества эритроцитов за счет выхода крови из депо. Суммарный кислородный долг (КД) достигает 12-20 л и более, а относительный кислородный долг составляет 50-20% от кислородного запроса. Содержание молочной кислоты в крови доходит до 100-200 мг% и более, то есть по сравнению с уровнем покоя возрастает в 10 и более раз, что сопровождается снижением щелочных резервов крови на 40-50%, а рН снижается до 7,2-7,0. Такого рода многообразные и существенные изменения гомеостаза нередко обусловливают возникновение по ходу работы своеобразных состояний, получивших название «мертвой точки» и «второго дыхания». Общий расход энергии в данной зоне мощности достигает 900 ккал, а удельный — 0,5-0,4 ккал/с. Восстановительные процессы достигают значительной длительности — до нескольких часов. К факторам, лимитирующим работоспособность и вызывающим утомление при работе большой мощности, можно отнести: предел функциональных возможностей сердечнососудистой системы и всей системы транспорта кислорода, длительно действующую гипоксию, перенапряжение нейроэндокринной системы регуляцию физиологических функций, угнетающее действие метаболических сдвигов во внутренней среде организма на ЦНС.
5. Зона умеренной мощности
В данной зоне мощности совершаются такие виды мышечной деятельности спортивного характера, как марафонский бег, бег на сверхдлинные дистанции различной величины; многочасовые сверхдлинные заплывы, лыжные гонки более чем на 10 км; велотуры, гребной марафон и т.п., то есть спортивные упражнения циклического характера длительностью от 30-40 мин и более.
Характерной особенностью динамической работы умеренной мощности является наступление истинного устойчивого состояния (А. Хилл). Под ним понимается равное соотношение между кислородным запросом и кислородным потреблением. В силу этого обстоятельства в процессе работы, протекающей в зоне умеренной интенсивности, в качестве энергетического источника весьма активно используются жиры. Величины потребления кислорода на сверхдлительных дистанциях всегда устанавливаются ниже их максимального значения (на уровне 70-80 %). Функциональные сдвиги в кардиореспираторной системе заметно меньше тех, которые наблюдаются при работе большой мощности. Частота сердечных сокращений, обычно, не превышает 150-170 ударов в минуту, минутный объём крови равен 15-20 литров, лёгочная вентиляция 50-60 л/минуту. Содержание в крови молочной кислоты в начале работы заметно повышается, достигая 80-100 мг %, а затем приближается к норме. Характерным для этой зоны мощности является наступление гипогликемии, обычно развивающийся спустя 30-40- минут от начала работы, при которой содержание сахара в крови к концу дистанции может уменьшаться до 50-60 мг %.
Необходимо заметить, что при нарушениях равномерности пробегания марафонских дистанций или во время работы преодоления подъёмов кислородное потребление несколько отстаёт от увеличившего кислородного запроса и возникает небольшой кислородный долг, который погашается при переходе на постоянную мощность работы. Кислородный долг у марафонцев также, обычно, возникает в конце дистанции, в связи с финишным ускорением.
Существенное значение для высокой работоспособности спортсменов имеет функция коркового слоя надпочечников. Недлительные интенсивные физические нагрузки вызывают повышенное образование глюкокортикоидов. При работе же умеренной мощности, по-видимому, в связи с её большой длительностью, после первоначального усиления происходит угнетение продукции этих гормонов (А. Виру). Причём, у менее подготовленных спортсменов эта реакция особенно выражена.
Естественно, что в этих условиях восстановительный период весьма длительный — в большей части случаев продолжается не менее 2-3 суток, если судить об этом по восстановлению исходного уровня работоспособности, а не какого-либо отдельно взятого показателя, например ЧСС, легочной вентиляции, содержания гликогена в работавших мышцах и т.д.
К факторам, ограничивающим работоспособность и вызывающим утомление при работе умеренной мощности, относятся: ухудшение функциональной подвижности нервных центров; истощение функциональных резервов эндокринной системы; весьма значительное снижение энергетических ресурсов; обильное потоотделение, сопровождающееся потерей значительного количества хлоридов, нарушением количественного соотношения ионов Na, Ca, К, что отражается на состоянии скелетной мускулатуры (появление судорог мышц), а также и ЦНС. Все это доказывает целесообразность организации дополнительного приема специальных питательных смесей в процессе прохождения дистанции. Весьма нередким явлением, особенно в условиях повышенной температуры и влажности воздуха, во время такой работы оказываются нарушение процессов терморегуляции вплоть до тепловых ударов (гипертермия до 39-40°С), потеря способности ориентации в пространстве. Все это должно учитываться при решении вопросов об использовании упражнений умеренной мощности при организации физкультурно-оздоровительной работы с лицами различного возраста.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, мы рассмотрели физиолого-биохимическую характеристику динамической циклической работы различной относительной мощности. Теперь, зная показатели по физиологической нагрузке на отдельные системы и организм в целом, а также по относительной мощности работы, выполняемой спортсменом, можно планировать и проводить тренировки именно в том ключе, при котором необходимо повысить тренированность того или иного физического качества.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- В.А. Друзь. «Спортивная тренировка и организм» — Киев, «Здоровья», 1988г, 123с;
- В.А. Запорожанов. «Контроль в спортивной тренировке» — Киев, «Здоровья», 1988г, 139с;
- В.В. Щербачёв, В.В Смирнов. «Секреты здоровья и сила» — Киев, «Здоровья», 1990г, 76с;
- Л.Я. Иващенко, И.П. Страпко. «Самостоятельное занятие физическими упражнениями» — Киев, «Здоровья», 1988г, 155с;
- С.Н. Филь, В.П. Пешков. «Профессиональная подготовка студентов» — Киев,
- Фомин Н.А. Физиология человека. – М.: Просвещение; Владос, 1995.- 416 с.
- Х. Кёлер. «Упражнения на выносливость» — Москва, «Физкультура и спорт», 1984, 48с;
- Я.М. Коц. «Спортивная физиология» — Москва, «Физкультура и спорт», 1986г, 239с;
Слайд 1ЛЕКЦИЯ № 3.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА СПОРТИВНЫХ УПРАЖНЕНИЙ
Слайд 2
Упражнения – это движения, направленные на достижение определенной цели (развитие физических
качеств, технических навыков, функциональных резервов организма, достижение максимальных результатов в спортивной деятельности).
Слайд 3
Упражнения классифицируются:
1. По двигательным режимам: динамические, статические, смешанные.
2. По количеству мышечной
массы, вовлекаемой в работу: локальные, региональные, глобальные.
3. По проявлению двигательных качеств: силовые, скоростно-силовые, на выносливость.
4. По количеству затрат энергии или энерготратам: легкие, средние, тяжелые, очень тяжелые.
По показателям энергетической мощности упражнения делят на: низкой, умеренной, большой, субмаксимальной, максимальной интенсивности
Слайд 4
Динамический режим выполнения упражнений характеризуется:
— выполнением работы А= р •
h
— мобилизация КТС (кислород-транспортной системы) во время выполнения упражнения
Статический режим выполнения упражнений характеризуется:
развитием напряжения мышц
работа равна 0
быстрое развитие утомления
напряжение мышц препятствует кровообращению, нарушается доставка кислорода, питательных веществ, субстратов для энергообразования, а также замедляется выведение продуктов метаболизма из рабочих органов (мышц)
мобилизация КТС после статического усилия
глобальное напряжение мышц – эффект Линдгардта
Слайд 5
2. По количеству мышечной массы, вовлекаемой в работу:
Слайд 6
3. По проявлению двигательных качеств:
Слайд 7
4. По энерготратам
Учитывается общий расход энергии (ОРЭ) – количество
энергии, расходуемое на выполнение всего упражнения.
ОРЭ = энергетическая мощность • время выполнения упражнения
(расход энергии в ед. времени, ккал/мин)
Уровень энерготрат может оцениваться и по показателю – метаболический эквивалент кислорода (МЭК).
МЭК – количество О2, которое требуется на окислительные процессы за 1 мин на 1кг веса, измеряется в (МЕТ).
Слайд 8
6. По показателям энергетической мощности упражнения делят на:
легкие, средние, тяжелые, очень тяжелые.
Для
оценки влияния физических упражнений на организм необходимо руководствоваться показателями ЧСС, интервалов отдыха, потребления кислорода. В.С.Фарфель рекомендует пять зон интенсивности выполнения упражнений (низкой, умеренной, большой, субмаксимальной, максимальной интенсивности).
Работа в зоне малой интенсивности может выполняться длительное время, поскольку вегетативные функции не претерпевают значительного напряжения. ЧСС при этом не превышает 100-120 уд/мин.
Режим выполнения физических упражнений в зоне умеренной интенсивности способствует развитию выносливости. ЧСС при этом возрастает до 130-160 уд/мин.
Режим мышечной работы в зоне большой интенсивности вызывает наибольшее напряжение физиологических функций при ЧСС 160-170уд/мин.
Слайд 9
Упражнения большой интенсивности способствуют развитию аэробно-анаэробных возможностей, т.е. максимальному потреблению кислорода.
Зона
субмаксимальной интенсивности отвечает такому режиму выполнения упражнений, при котором работа мышц, сердца и других органов происходит в анаэробном режиме.
Зона максимальной интенсивности предусматривает выполнение упражнений с максимальной скоростью непродолжительное время до 30с. При таком режиме работа обеспечивается энергией АТФ, которая образуется за счет анаэробного алактатного механизма ресинтеза (креатинфосфокиназного механизма). Это лимитирует время работы в этой зоне мощности, так как запасов креатинфосфата – субстрата для образования АТФ в мышцах, хватает только на 10-20с непрерывной работы.
Слайд 102.2. ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНДАРТНЫХ И СИТУАЦИОННЫХ УПРАЖНЕНИЙ.
Стандартные или стереотипные движения характеризуются сравнительным
постоянством движений и их последовательностью, закрепляемой в виде двигательного динамического стереотипа. По структуре движений различают циклические и ациклические стандартные движения.
Стандартные циклические движения. Стандартные циклические упражнения отличаются повторением одних и тех же двигательных актов. По предельной длительности работы они подразделяются на 4 зоны относительной мощности — максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную.
Стандартные ациклические движения. Данная группа движений характеризуется стереотипной программой двигательных актов, но в отличие от циклических упражнений, эти акты разнообразны. Их подразделяют на движения качественного значения, оцениваемые в баллах — гимнастика, акробатика, фигурное катание, прыжки в воду, на батуте и др., и на движения, имеющие количественную оценку. (*целостные двигательные действия, *кратковременно выполняются, *формирование двигательных навыков затруднено одновременной высокой требовательностью как к технико-координационным, так и к физическим качествам спортсмена)
Слайд 11
Среди движений с количественной оценкой выделяют:
Собственно-силовые, характерные, например, для тяжелой атлетики,
где сила спортсмена направлена на преодоление массы поднимаемой штанги, а ускорение штанги изменяется мало
Скоростно-силовые (прыжки, метания), где вес ядра, молота, диска, копья или вес собственного тела спортсмена — величина неизменная, а спортивный результат определяется заданным снаряду или телу ускорением, т. е.
Fmax = m • amax.
Прицельные движения (стрельба пулевая, из лука, городки, дартс и пр.), требующие устойчивости позы, тонкой мышечной координации, точности анализа сенсорной информации.
*однократные двигательные действия, направленные на точное попадание в цель
*не наблюдается существенных вегетативных сдвигов
* функциональная основа: высокая чувствительность кинестетического и зрительного анализаторов (взаимодействие этих систем и при возрастании мастерства роль кинестетического анализатора становится все более значимой в управлении и контроле данных упражнений)
Слайд 12
Во всех этих 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.
Слайд 13
Физиологическая характеристика циклических упражнений
Основные характеристики и критерии:
*повторение цикла движений,
*основа:
ритмический и цепной рефлексы,
*классифицируются: по видам локомоций и по зонам мощности
К циклическим упражнениям локомоторного (переместительного) характера относятся бег и ходьба, бег на коньках и на лыжах, плавание, гребля, езда на велосипеде. Для этих упражнений характерно многократное повторение стереотипных циклов движений. При этом относительно постоянны не только общий рисунок движений, но и средняя мощность нагрузки или скорость перемещения спортсмена (велосипеда, лодки) по дистанции. Исключение составляют очень короткие циклические упражнения (дистанции) и начальный отрезок любой дистанции, т. е. период разгона, на протяжении которых скорость перемещения изменяется очень значительно. Иначе говоря, циклические упражнения — это упражнения относительно постоянной структуры и мощности.
Слайд 14
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)
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.
Слайд 15
Работа максимальной мощности продолжается до 20-30 с (например, спринтерский бег на
60, 100 и 200 м; плавание на 25 и 50 м; велогонки на треке — гиты на 200 и 500 м и т. п.).
Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т. е. выполняется на 90-95% за счет энергии — АТФ и КрФ. Огромный кислородный запрос (порядка 8 л или в пересчете на 1 мин ~ 40 л) во время работы удовлетворяется крайне незначительно (менее 0.1), но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки. Короткий рабочий период недостаточен для заметных сдвигов в системах дыхания и кровообращения. Однако в силу высокого уровня предстартового возбуждения ЧСС достигает высокого уровня — до 200 уд•мин-1. Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются центральная нервная система и двигательный аппарат, так как требуется высокий уровень возбудимости и лабильности нервных центров и скелетных мышц, хорошая подвижность нервных процессов, способность к быстрому расслаблению мышечных волокон и достаточные запасы в них креатинфосфата.
Слайд 16
Работа субмаксимальной мощности продолжается от 20-30 с до 3-5- мин (например,
бег на средние дистанции — 400, 800,1000 и 1500 м; плавание на дистанции 100, 200 и 400 м; скоростной бег на коньках на 500, 1000, 1500 и 3000 м; гребля — 500, 1000м и др.).
Сюда относятся нагрузки анаэробно-аэробного характера. В этих условиях рН крови снижается до 7.0 и менее. Длительность работы достаточна для максимального усиления функций дыхания и кровообращения, в результате достигается МПК. ЧСС находится на уровне 180 уд • мин1. Несмотря на это, потребление кислорода удовлетворяет на дистанции лишь 1/3 очень высокого кислородного запроса (на разных дистанциях от 25 до 8.5 л • мин-1), а кислородный долг, составляющий 50-80% от запроса, возрастает у высококвалифицированных спортсменов до предельной величины — порядка 20-22 л.
Слайд 17
В связи с этим стабилизация потребления кислорода и показателей кардиореспираторной системы,
достигаемая к концу дистанции, получила название кажущегося или ложного устойчивого состояния.
Ведущими физиологическими системами обеспечения работы в зоне субмаксимальной мощности являются кислородтранспортные системы — кровь, кровообращение и дыхание, а также центральная нервная система, роль которой еще очень велика, так как она должна управлять движениями, осуществляемыми с очень высокой скоростью, в условиях недостаточного кислородного снабжения самих нервных центров.
Слайд 18
Работа большой мощности продолжается от 5-6 мин до 20-30 мин. Сюда
относятся циклические упражнения с преодолением длинных дистанций — бег на 3000, 5000, 10000 м; плавание на 800, 1500 м; бег на коньках — 5000, 10000 м; лыжные гонки — 5, 10 км; гребля -1.5, 2 км и др. Работа в этой зоне мощности характеризуется как аэробно-анаэробная. Максимальное усиление функций кардио-респираторной системы обеспечивает достижение организмом спортсмена МПК. Однако кислородный долг, составляя 10-30% от запроса, при большой длительности работы достигает к концу дистанции большой величины (12-15 л). Этим объясняется высокая концентрация лактата в крови (около 10 мМоль • л-1) и заметное снижение рН крови. На протяжении дистанции наблюдается стабилизация показателей потребления кислорода, дыхания и кровообращения, хотя полного удовлетворения в потреблении кислорода во время работы не происходит, т.е. устанавливается кажущееся устойчивое состояние. ЧСС сохраняется достаточно постоянно на оптимальном рабочем уровне — 180 уд • мин-1.. Ведущее значение в этой зоне большой мощности имеют функции кар-диореспираторной системы, а также системы терморегуляции и желез внутренней секреции.
Слайд 19
Работа умеренной мощности продолжается от 30-40 мин до нескольких часов. Сюда
входят сверхдлинные беговые дистанции — 20, 30 км, марафон 42195 м, шоссейные велогонки- 100 км и более, лыжные гонки — 15, 30, 50 км и более, спортивная ходьба на дистанциях от 10 до 50 км, гребля на байдарках и каноэ — 10000 м, сверхдлинные заплывы и пр. Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров. Потребление кислорода в этой зоне мощности составляет около 70-80% МПК и практически покрывает кислородный запрос во время работы, Сдвиги показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд • мин-1. Наблюдается снижение содержания в крови глюкозы — явление гипогликемии.
Слайд 20
Это резко нарушает функции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а
в тяжелых случаях вызывает потерю сознания. К тому же длительная монотонная работа приводит также к запредельному торможению в ЦНС, называемому еще охранительным торможением, так как оно снижая темп движения или прекращая работу, предохраняет организм спортсмена, в первую очередь, нервные клетки от разрушения и гибели.
Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, и функциональная устойчивость ЦНС к монотонии, противостоящая развитию запредельного торможения.
Слайд 21
Физиологическая характеристика ситуационных упражнений
Нестандартно-переменные (ситуационные) упражнения включают все спортивные игры и
спортивные единоборства, а также все разновидности горнолыжного спорта. К этой же группе причисляют кроссы из-за большой сложности профиля современных трасс.
На протяжении выполнения этих упражнений резко и нестандартным образом чередуются периоды с разным характером и интенсивностью двигательной деятельности — от кратковременных максимальных усилий взрывного характера (ускорений, прыжков, ударов) до физической нагрузки относительно невысокой интенсивности, вплоть до полного отдыха (минутные перерывы у боксеров и борцов, остановки в игре, периоды отдыха между таймами в спортивных играх). В связи с этим в нестандартно-переменных упражнениях можно выделить рабочие периоды, т. е. периоды особенно интенсивной двигательной активности (деятельности), и промежуточные периоды, или периоды относительно мало интенсивной двигательной активности.
Слайд 22
Для этих движений характерны:
Переменная мощность работы (от максимальной до умеренной или
полной остановки спортсмена), сопряженная с постоянными изменениями структуры двигательных действий и направления движений;
Изменчивость ситуации, сочетаемая с дефицитом времени.
Ациклическая или смешанная структура движений, преобладание динамической скоростно-силовой работы (в борьбе существенны и статические напряжения), высокой эмоциональностью.
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, преимущественного представительства среди спортсменов таких типов ВНД как холерик и сангвиник, помехоустойчивости к значительной нервно-эмоциональной напряженности, а также специфических черт умственной работоспособности — развитого оперативного мышления, большого объема и концентрации внимания, а в командных играх — и распределения внимания, способности к правильному принятию решений и быстрой мобилизации из памяти тактических комбинаций, двигательных навыков и умений для эффективного решения тактических задач.
Слайд 23
Роль сенсорных систем исключительно велика, особенно дистантных — зрительной и слуховой.
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.
Слайд 24
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).
Слайд 25
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 ниже, 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.
Слайд 26
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 обычно меньше, 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.
