Основи фізичного виховання

Щоб зрозуміти, від чого залежить величина МПК в організмі, потрібно зіставити максимальні можливості дихання, кровообігу і системи крові, доставляючих кисень з атмосфери до працюючих м'язів.

Система дихання

При м'язовій роботі глибина дихання може досягати 2-3 л, а частота - 60-90 дихальних рухів в 1 мін. Почастішання дихання більше 40-50 разів в 1 мін приводить до зниження його глибини. При глибині дихання 3 л. спортсмен може забезпечити легеневу вентиляцію до 100 - 120 л/мін. Подальше зростання легеневої вентиляції можливе лише при збільшенні частоти дихання.

У момент досягнення МПК (5,5-6 л/мін) легенева вентиляція складає 140-160 л/міни і більш при частоті 60 дихань в 1 мін.

Це приблизно в 20 разів більше, ніж у спокої. Дані вимірювань максимальної довільної легеневої вентиляції у спокої говорять про те, що у спортсменів вона може бути ще більшою - доходити до 200 - 250 л в 1 мін. Звідси зрозуміло, що зовнішнє дихання не обмежує МПК людину. Збільшення легеневої вентиляції понад необхідне не приводить до збільшення споживання кисню тому, що кисень легенів вже не може засвоюватися кров'ю в більшій кількості.

Система кровообігу

Показником інтенсивності кровотоку в організмі служить хвилинний об'єм крові. У спокої він складає 4000 -5000 мл/мин (4 - 5 л/міни).

Об'єм систоли крові у спокої рівний 60-80 мл. Під час роботи він збільшується залежно від місткості шлуночків і розвитку їх мускулатури. Максимальний об'єм систоли крові у спортсменів може досягати 180-200 мл. Проте при ЧСС, яка спостерігається у момент досягнення МПК (180-190 уд/мин), об'єм систоли менше - не перевищує 170 мл.

Почастішання серцебиття понад 200 уд/мин вже не приводить до збільшення хвилинного об'єму крові, тому що об'єм систоли при цьому знижується ще більше.

Таким чином, хвилинний об'єм крові тренованих людей складає 30-35 л (наприклад, 170 * 200 уд/мин = 34000 мл/мин), що в 7-8 разів перевищує рівень спокою. Якщо порівняти це з більш ніж 20 -кратним збільшенням зовнішнього дихання, то стане ясно, наскільки відносно менше резерви кровообігу. Саме хвилинний об'єм крові, визначуваний в основному працездатністю серця, в першу чергу лімітує споживання кисню організмом.

Максимальний об'єм крові досягається лише при виконанні таких вправ, які створюють сприятливі умови для кровообігу, а саме при динамічній циклічній роботі більшості скелетних м'язів. М'язи, що при цьому скорочуються, допомагають серцю в просуванні крові, забезпечуючи задоволення кисневого запиту.

Грудна клітка при неутрудненому диханні виконує функцію “дихального насоса”, допомагаючи поверненню венозної крові до серця з великого круга кровообігу.

Чинники, сприяючі діяльності серця, особливо м'язовий насос, забезпечують вищу продуктивність аероба при роботі лижника і плавця по порівнянню, наприклад, з велосипедистом, у якого під час педалювання працюють набагато менше м'язи при недостатньо вільному диханні. При роботі на велоергометрі за допомогою рук і ніг спортсмени споживають більше кисню і підтримують вищу потужність, ніж при роботі з допомогою тільки ніг.

Отже, за всіх сприятливих умов хвилинний об'єм крові може максимально перевищити рівень спокою лише в 7-8 разів. Яким же чином досягається 20 кратне збільшення доставки кисню до тканин? Зрозуміти це можна, якщо врахувати особливості перенесення кисню кров'ю.

Система крові

Кров, що багата еритроцитами і містить багато гемоглобіну, володіє більшою кисневою місткістю. Киснева місткість крові вимірюється найбільшим об'ємом кисню, що знаходиться в ній. У 100 мл артеріальній крові, що містить 14-15% гемоглобіну, є 18-20 мл кисню. При м'язовій діяльності вміст гемоглобіну в крові може підвищиться на 10 % у зв'язку з виходом в кровоносне русло депонуючої крові, в якій міститься більше еритроцитів і гемоглобін. За рахунок підвищення змісту гемоглобіну киснева місткість кожних 100 мл крові може досягти 21 мл.

Але киснева місткість ще не характеризує об'єму кисню, що віддається артеріальною кров'ю тканинам, бо кисень ніколи не віддається гемоглобіном повністю. У венозній крові ще залишається значна кількість кисню. У спокої воно складає приблизно 13-14 мл на кожну 100 мл кров, а при роботі може знижується до 5-6 мл. Знаючи вміст кисню в артеріальній і венозній крові, можна розрахувати об'єм кисню. що віддається кожними 100 мл кров в капілярах тканин, тобто знайти артерио-венозну різницю по кисню. У спокої артеріовенозна різниця складає близько 6 мл, а при роботі може досягати 15-16 мл на кожну 100 мл кров, що перевищує її рівень у спокої приблизно в 2,5 рази. Значить, при роботі кожна порція артеріальної крові віддає тканинам в 2,5 рази більше кисню, ніж у спокої.

Повніше використовування кисню крові працюючими м'язами забезпечує можливість 20 кратного збільшення одержуваного ними кисню. не дивлячись на те, що кровообіг в цей час зростає лише в 7-8 разів в порівнянні із спокоєм. Чим же викликане підвищене використовування кисню крові при м'язовій діяльності?

Перехід кисню з крові в тканині залежить від розчіплення оксигемоглобіну. Розпад оксигемоглобіну швидшає з підвищенням температури і із зрушенням хімічної реакції крові в кислу сторону. У момент досягнення МПК обидва ці чинника достатньо посилені. Що і забезпечує найбільше використовування кисню. Організм тренувального спортсмена пристосований до великих температурних і біохімічних змін, тому у таких спортсменів спостерігається і вище засвоєння кисню крові тканинами. Ніж більше м'язів бере участь в роботі, тим більша частина артеріальної крові віддає їм свій кисень. У результаті відбувається помітне зниження змісту кисню у венозній крові. Тому участь в роботі багатьох м'язів сприяє збільшенню артерио-венозної різниці.

Максимальний кисневий борг і анаеробна продуктивність

Одним з показників анаеробної енергоосвіти служить кисневий борг.

При погашенні кисневого боргу продовжується підвищене (в порівнянні із спокоєм) окислювальне утворення енергії, що витрачається на ресинтез анаеробний з'єднань, що розпалися. При цьому приблизно 1/5 частина молочної кислоти, що накопичилася, окислюється з освітою С2О і Н2О, а 4/5 її частині використовується як матеріал для відновлення вуглеводів.

Анаеробна продуктивність характеризується потужністю анаеробних процесів і їх місткістю, тобто загальною кількістю енергії, яка може бути виділене за рахунок анаеробної енергоосвіти.

Потужність анаеробних процесів, або їх швидкість, має переважне значення на спринтерських дистанціях і визначається запасами в м'язах речовин (креатинфосфату, глікогену), що енергомістять, здібних до швидкого розпаду без участі кисню. Потужність анаеробних процесів залежить також і від активності ферментів, прискорюючих розпад енергомістять речовини. Вміст креатинфосфату і глікогену в м'язах тренованих спринтерів підвищений.

На середніх і довгих дистанціях більш важлива анаеробна місткість. Тривалість роботи на цих дистанціях до певної міри лімітована тим, що наростаюча концентрація молочної кислоти зсовує в кислу сторону хімічну реакцію крові. Ці зміни можуть в першу чергу негативно позначитися на роботі вищих відділів головного мозку, що приводить до зниження потужності роботи або до її повного припинення. У кожної людини є своя межа змін хімічної реакції крові. Так, зниження ??Н з 7,36 до 7,1 відносять до значних зрушень. За деякими даними, у найбільш тренованих спортсменів ??Н може знижуватися до 6,95. Таке різке зрушення пов'язане з підвищенням концентрації молочної кислоти в крові до 250-300мг в 100мл крові.

У тренованих спортсменів виробляється стійкість тканин до зрушень внутрішнього середовища в кислу сторону (тканинна адаптація). Провідна роль в ній належить стійкості вищих відділів головного мозку. Крім того, в крові тренованих спортсменів підвищується активність ферментів, прискорюючих взаємодію буферних речовин з молочною кислотою. Буферна місткість крові підвищується.

Таким чином, анаеробна продуктивність людини визначається наступними основними чинником:

1. Запасами креатинфосфату і глікогену в м'язах.

2. Буферною місткістю крові (її лужним резервом).

3. Активністю ферментів, прискорюючих процеси анаеробного розпаду речовин, а також ферментів, що підвищують ефективність буферних систем.

4. Адаптацією тканин до зрушень реакції середовища в кислу сторону.

Одним з показників місткості анаеробних процесів може служити максимальний кисневий борг. Для утворення максимального кисневого боргу потужність роботи повинна бути такою, щоб її не можна було підтримувати більше 5-6 мін. В той же час робота не повинна тривати менше 40-60 з.: за менший час не вдається досягти максимальної місткості анаеробної енергоосвіти.

Найбільші величини кисневого боргу, зареєстровані у спортсменів, складає 20-22 л, граничні ж його величини у нетренованих людей всього лише 4-7 л.

Щоб повністю використовувати свою анаеробну продуктивність, спортсмен повинен розрахувати свої сили так, щоб максимальний кисневий борг утворився у нього до моменту фінішу.

Якщо ж максимальний борг не був утворений на дистанції, значить, спортсмен не використовував всіх своїх можливостей.

Лекція 5. Фізіологічна характеристика зон потужності циклічних змагань локомоций

М.М. Синайській

Загальна фізіологічна характеристика циклічних змагань локомоций

Зони потужності циклічних вправ

Потужність (N) - це робота (А), виконана в одиницю часу (t).

N = А/t ; робота є твір сили (F) на шлях додатку сили (S). Отже, потужність можна представити як:

N = F * S/t; проте оскільки S/t є швидкість (V), то N = F * V.

Таким чином, потужність визначається швидкістю рухів і велічиной зусилля. Одну і ту ж потужність можна розвинути при різних поєднаннях швидкості і сили.

Про фізичну потужність, що розвивається людиною при природній діяльності, можна судити лише побічно. У лабораторних умовах для вимірювання роботи застосовують спеціальні пристрої: ручні, ножні ергометри і велоергометри.

Доступна людині потужність дуже тісно зв'язана з часом виконання вправ. Чим довша дистанція, тим меншу потужність (і відповідно швидкість) повинен розвивати спортсмен, щоб виконати роботу до кінця.

Сильній і крупній людині в перебігу декількох секунд доступна потужність в 1 кінську силу (1 л. з. = 75 кгм/с = 4500 кгм/мин.). Треновані спринтери розвивають на велоергометрі потужність до 1,5 л. з.

Потужність 0,5 л. з. (2250 кгм/мин) треновані спортсмени можуть підтримувати 5-8 мін. Робота при потужності 1400-1500 кгм/мин може виробляти близько 1 години, а при потужності 1200-1300 кгм/мин - протягом декількох годин.

Таким чином потужність при необхідності збільшення часу роботи знижується не прямолінійно. Спочатку (до 5-8 мін) збільшення часу роботи вимагає різкого зниження потужності. При тривалій же роботі вже невелике зниження потужності різко збільшує можливий час її підтримки.

Така ж залежність між швидкістю, що розвивається спортсменами на дистанціях, і часом проходження цих дистанцій. Відомо, наприклад, що швидкості, що розвиваються лижниками на дистанціях 30 і 50 км, досить близькі.

Хоча швидкість на дистанції і визначається фізичною потужністю, залежність між швидкістю пересування і потужністю неоднакова в різних видах спорту. У міру збільшення швидкості бігу, і особливо швидкості плавання, потужність зростає не пропорційно швидкості, а значно швидше через опір пересуванню, що надається середовищем (особливо водною). Швидкість спринтера (близько 10 м/с) не більше ніж в 2 рази перевищує швидкість марафонця (близько 5,5 м/с), але вона вимагає від спринтера зовсім не подвійного, а значно більшого збільшення зусиль.

До певної зони потужності відносять групу спортивних дистанцій, схожих по своїй фізіологічній дії на організм спортсмена.

Англійський фізіолог А.В. Хилл (1924 р.) вперше дав фізіологічно обгрунтований підрозділ всіх видів спортивної циклічної діяльності на “дуже важку”, “помірно важку” і “легку” роботи. Надалі, у зв'язку з розвитком спорту, відбувся чіткіший підрозділ висококласних бігунів на фахівців з коротких дистанцій - спринтерів, середнім дистанціям - бігунів на середні дистанції, довгим дистанціям - стайєрів, наддовгим дистанціям - марафонців. Досвід спортивної практики підказав групи схожих дистанцій, на яких більш менш успішно може виступати один і той же спортсмен.

Наукове підтвердження цього факту дав радянський фізіолог В.С. Фарфель (1949 р.). Якщо побудувати логарифмічну криву залежності швидкості від часу проходження дистанції в різних видах спорту, то дана крива тричі мінятиме напрям, утворюючи чотири ділянки. Ділянки її заломлення співпадуть з часовими межами між дистанціями спринтерів, бігунів на середні дистанції, стайєрів. Цим побічно підтверджуються істотні фізіологічні відмінності між певними групами дистанцій (зонами потужності).

Зона максимальної потужності

До цієї зони потужності відносяться наступні види вправ: легкоатлетичний біг - 60, 100 і 200 м, спортивне плавання - 25, 50 м, велогонки - 200 м.

Вправи максимальної потужності продовжуються не більш 20-30 з. Не дивлячись на короткочасність роботи, вже через 10-15 із зберегти максимальну швидкість не вдається зважаючи на стомлення, що розвивається.

Спринтерські дистанції відрізняються найінтенсивнішою витратою енергії. На дистанції 100 м сумарний кисневий запит рівний 10-12л, відповідає 1 л за 1 з роботи. Це в 10 з гаком разів більше, ніж за 1 з роботи на довгих дистанціях. Така інтенсивна енергоосвіта відбувається за рахунок анаеробних процесів, оскільки споживання кисню під час роботи украй невелике. Таким чином, кисневий запит задовольняється не під час роботи, а у відновному періоді. Тому кисневий борг може складати 95 і більше відсотків кисневого запиту. Так, при бігу на 100 м кисневий запит складає 9,5-11 л. Під час роботи споживається приблизно 200-300 мл. Основна частина кисню споживається після закінчення роботи.

Особливості дихання і кровообігу при вправах максимальної потужності багато в чому визначаються короткочасністю роботи. Легенева вентиляція і об'єм кровообігу під час роботи далекі від свого максимуму. Прояв великих зусиль приводить до напруги м'язів тулуба, внаслідок чого вільне і глибоке дихання стає неможливим. Спринтер звичайно робить декілька неглибоких вдихів. Його легенева вентиляція істотно збільшується лише після закінчення роботи, досягаючи в перші секунди відновлення 60-80 л в перерахунку на 1 мін. Частота серцебиття до кінця роботи підвищується значно, до 180-190 уд. у 1 мін. Така висока частота серцебиття не відповідає збільшенню об'ємної швидкості крові, бо зростання об'єму систоли відбувається набагато повільніше.

Істотних змін в крові під час роботи також не відбувається, оскільки речовини, що накопичуються в м'язах, не встигають діффундіровать в кров, а кров не встигає зробити повний кругообіг. Після роботи концентрація молочної кислоти в крові збільшується до 100-150 міліграм в 100 мл крові (міліграм %).

Робота максимальної потужності є неекономічною (підвищена витрата енергії на одиницю шляху). Великі зусилля, здійснювані спортсменами, вимагають напруги практично всіх його м'язів (навіть м'язів особи і шиї). При роботі максимальної потужності до. п. д. рівний 5-6%, а при помірній потужності він складає 20% і вище. Якщо спринтер витрачає на 100 м шляху приблизно 10 л кисню, то стайєр - всього близько 1,5 л.

Швидкість спринтерів в кінці дистанції змагання знижується, особливо при бігу на 200 м. Стомлення, що розвивається в цьому випадку, не можна пояснити недоліком кисню, оскільки спринтери не використовують свою анаеробну місткість повністю. Стомлення при вправах максимальної потужності виникає в результаті змін, що відбуваються як в центральній нервовій системі, так і в працюючих м'язах. Тривалість роботи нервових центрів в максимальному режимі обмежена. Під впливом могутнього потоку афферентних імпульсів від працюючих м'язів працездатність нервових центрів знижується.

Стомлення в працюючих м'язах розвивається унаслідок накопичення продуктів анаеробного обміну і зменшення змісту креатин фосфату.

Зона субмаксимальної потужності

До цієї зони потужності відносяться наступні види вправ: легкоатлетичний біг - 400, 800, 1500 м; спортивне плавання - 100, 200, 400 м; велогонки - 1000, 2000, 3000 м; біг на ковзанах - 500, 1500, 3000 м; веслування - 500, 1000 м.

Тривалість вправ субмаксимальної потужності від 30 з до 3-5 мін. Вони вельми неоднорідні. Швидкість, потужність, енергоосвіта на таких легкоатлетичних дистанціях, як 400 і 1500 м, багато в чому різні. Практично один і той же спортсмен не може однаково успішно виступати на дистанціях 400 і 1500 м.

Хвилинний кисневий запит при бігу на дистанції 400 м рівний 25 - 30 л/міни, а при бігу на 1500 м всього 8 л в 1 мін. Біг на дистанції 400 м, також як і на близьких до неї спринтерських дистанціях, малоекономічний. У бігу ж на 1500 м економічність вже важливий чинник успіху. Хоча дистанція 1500 м майже в 4 рази довша, сумарний кисневий запит при її подоланні (30 л) всього в 1,5 рази більше, ніж на дистанції 400 м (20 л).

У бігу на дистанції 400 м споживання кисню під час роботи складає всього 10 % кисневого запасу, тоді як на дистанції 1500 м приблизно 40%.

Що ж загального між такими різними дистанціями, як 400 і 1500 м? Загальне полягає в максимальному використовуванні анаеробних можливостей. На дистанціях субмаксимальної потужності в кінці роботи утворюється максимальний кисневий борг, який досягає у тренованих спортсменів 20-22 л. Накопичення молочної кислоти на середніх дистанціях досягає свого максимуму - 250-300 міліграм %, рН знижується до 7. Біохімічні зрушення, що ростуть, стимулюють посилення дихання і кровообігу. Якщо робота триває більше 3-4 мін, то в кінці її дихання і кровообіг здійснюється на рівні, що наближається до граничних можливостей, завдяки чому досягається МПК. Стомлення при вправах субмаксимальної потужності розвивається в результаті змін внутрішнього середовища організму. У крові змінюється рН в кислу сторону, зменшується напруга кисню і збільшується зміст вуглекислого газу. Це приводить до зниження працездатності нервових клітин, які найбільш чутливі до цих змін крові.

Володіючи властивостями охоронного гальмування, центральна нервова система знижує потужність роботи, оберігаючи тим самим організм від подальших несприятливих зрушень його внутрішнього середовища.

Зона великої потужності

До цієї зони потужності відносяться наступні види вправ: легкоатлетичний біг - 3000, 5000, 10 000 м; спортивне плавання 1500 м; велогонки 10,20 км; біг на ковзанах - 10 км; лижні гонки - 5,10 км.

Тривалість роботи коливається від 5 до 40 мін. Хвилинний кисневий запит складає 7-5 л/міни, що відображає зниження потужності і відповідно швидкості пересування на цих дистанціях в порівнянні з дистанціями попередньої зони.

В середньому під час роботи споживається 80-90 % сумарного кисневого запиту. Отже, 10-20 % нго доводиться на частку кисневого боргу.

Показники роботи систем дихання і кровообігу близькі до максимальних. Цьому сприяє те, що часу для врабативанія на дистанціях великої потужності цілком достатньо. Не дивлячись на значне посилення процесів аеробів, питома вага анаеробних реакцій достатньо велика. В результаті в м'язах і крові накопичуються продукти анаеробного обміну. Споживання кисню під час роботи спочатку збільшується, а потім встановлюється на стабільному рівні, що характеризує МПК. Все ж таки кисню не вистачає, і виникає значний кисневий борг. В результаті недоліку кисню вміст молочної кислоти в крові може збільшуватися до 200 міліграм %.

Теплообразованіє набагато перевищує тепловіддачу, тому температура тіла безперервно росте. В кінці 30 -мінутной роботи, особливо в теплу погоду. Вона може досягати 40 гр. Частота серцебиття повільно, але неухильно збільшується впродовж всієї роботи. досягаючи в кінці її 200 уд/мин. Наростаюче зрушення реакції крові в кислу сторону приводить до все більшого збудження дихального центру. Легенева вентиляція внаслідок цього досить круто наростає впродовж всієї роботи. Проте її зростання не приводить до такого ж крутого зростання споживання кисню. Споживання кисню обмежене об'ємною швидкістю крові, а вона близька до свого максимуму. Зростання легеневої вентиляції сприяє виведенню з організму все більшої кількості вуглекислого газу. Виділення вуглекислого газу при роботі перевищує споживання кисню. Це стримує зрушення реакції крові в кислу сторону і полегшує тим самим стан організму.

Центральна нервова система тривалий час працює в несприятливих умовах внутрішнього середовища, це є однією з причин зниження працездатності.

Зона помірної потужності

До цієї зони відносяться наступні види вправ: легкоатлетичний біг - 20, 30 км; марафонський біг 42 км 195 м, велогонки - 50, 100, 200 км; лижні гонки - 15, 30, 50, 70 км; спортивна ходьба - 10, 20, 30, 50 км.

Дистанції цієї зони (потужності) долаються спортсменами більш ніж за 40 мін. Як же типові випадки звичайно розглядаються дистанції тривалістю від одного до декількох годин. Головна особливість зони помірної потужності полягає в повному задоволенні кисневого запиту під час роботи.

Численні спостереження дозволили зробити висновок, що при тривалій роботі, здійснюваній повністю в аеробах. Умовах споживання кисню не перевищує 80 % МПК.

Хвилинний кисневий запит і хвилинне споживання кисню рівні один одному і залежно від довжини дистанції і тренованості спортсмена складають 3-4 л/мін.

В умовах рівності кисневого запиту і споживання кисню виникає так званий стійкий стан. Практично стійким буває лише споживання кисню. Інші показники, так само як і в зоні більшої потужності, поступово змінюються, не дивлячись на те, що вони далекі від свого максимуму.

Частота серцебиття складає в середньому 170 уд/мин, легенева вентиляція - 60 - 80 л/міни. Артеріальний тиск систоли підвищується в перші 10 - 15 мін роботи до 200 і більше мм рт. ст., проте потім падає до 160 - 170 мм рт. ст. Пояснюється це зниженням периферичного опору унаслідок поступового розширення дрібних судин працюючих м'язів.

Для дистанцій помірної потужності характерне тривале і інтенсивне потовиділення, що приводить до великих втрат ваги. За годину роботи змагання спортсмен може втратити у вазі 1,5 - 2 кг. Потовиділення інтенсивно зростає в перші 8 - 10 мін роботи, а потім поволі збільшується до самого її закінчення. Значна частина поту не бере участь в охолоджуванні організму, оскільки стікає з поверхні тіла, не встигаючи випаруватися. Не дивлячись на інтенсивне потоїспареніє, температура тіла, особливо в жарку погоду, безперервно росте, підвищуючись до 40 гр.

Витрата енергії досягає великих величин. Про нього можна приблизно судити, знаючи тривалість роботи і зразковий рівень споживання кисню. Так, якщо марафонський біг продовжується 2 годин 20 мін (140), а хвилинне споживання кисню рівне 4 л/мін, то сумарний кисневий запит складе 4 л * 140 = 560 л. Виходячи з наближеного енергетичного еквівалента (1 л кисню відповідає 5 ккал), можна знайти витрату енергії на дистанції. Він буде рівний: 560 л * 5 ккал = 2800 ккал.

Концентрація молочної кислоти на наддовгих дистанціях декілька підвищується на початку роботи, а потім знижується майже до початкового рівня. Якщо не враховувати фінішного прискорення, яке може виконуватися з великою або навіть з субмаксимальною потужністю, то кисневий борг складе не більш 5 л. Він утворюється в перші хвилини роботи, коли споживання кисню ще відстає від кисневого запиту.

При більш ніж двогодинній роботі в крові зменшується зміст глюкози (гіпоглікемія). Із зменшенням запасів глікогену в печінці глюкоза крові, що витрачається, перестає поповнюватися. Її концентрація в крові може знизиться до 0,04 % (при нормі 0,1 %). Працюючі м'язи більшою мірою починають використовувати жир як джерело енергії. У нервових же клітинах єдиним джерелом енергоосвіти є глюкоза. При вираженій гіпоглікемії унаслідок голодування нервових клітин може виникнути непритомний стан (гіпоглікемічний шок) як прояв захисного гальмування в нервових центрах. У спортсменів гіпоглікемія звичайно виявляється в гострому відчутті голоду і м'язової слабкості. На дистанціях, подоланних протягом більше двох годин. Спортсмени приймають живильні суміші, основне місце в яких займає глюкоза.

Зниження працездатності на наддовгих дистанціях пов'язане також з тимчасовим функціональним виснаженням гормональних ресурсів організму. Будь-яке спортивне змагання супроводжується напругою захисних процесів. Важливу роль в активізації захисних процесів виконують гормони кори надниркових (кортікоїди). На наддовгих дистанціях спостерігається зниження змісту кортікоїдов в крові. Багатоденне відновлення сил спортсмена після подолання наддовгих дистанцій значною мірою пов'язане з відновленням функцій залоз внутрішньої секреції.

Статичні зусилля

Окремі фази важкоатлетичних вправ, а також деякі вправи з інших видів спорту (гімнастика, боротьба) супроводжуються статистичними зусиллями. Тривалість статистичного зусилля залежить від його напруженості. Максимальні зусилля діляться не більш 1 -2 з. Первинні помірні напруги, пов'язані з підтримкою поз, невеликих вантажів, можуть тривати годинами.

При статичних зусиллях витрата енергії невелика в порівнянні з динамічною роботою. Наприклад, кисневий запит при виконанні “кута в упорі” складає в середньому 3 л/мін. Проте навіть невеликий кисневий запит часто не задовольняється під час виконання зусилля. Статичне зусилля створює несприятливі умови для роботи органів дихання і кровообігу. При виконанні великих зусиль відбувається натуження, а при не максимальних, коли гімнаст. Наприклад, виконує вправи “хрест” на кільцях або “кут в упорі”, він дихає неглибоко.

Кровообіг в напружених м'язах утруднено унаслідок здавлення кровоносних судин. Молочна кислота, що тому утворилася в анаеробних умовах, не відразу поступає в кров, і її концентрація в крові підвищується лише після роботи.

Характерною особливістю статичних зусиль є те, що найбільші зміни, наприклад, легеневої вентиляції і споживання кисню мають місце не під час додатку зусиль, а безпосередньо після їх закінчення (феномен статичних зусиль).

При не максимальних статичних вправ феномен статичних зусиль у тренувальних спортсменів виражений менше, ніж у нетренованих. Невелика витрата енергії при виконанні статичних зусиль обумовлює і невеликі фізіологічні зрушення.

Стомлення, що наступає при статичному зусиллі, не є слідством недоліку кисню в організмі, оскільки біохімічні зрушення і кисневий борг тут невеликі. Провідна роль в зниженні працездатності при виконанні статичного зусилля належить нервовим центрам.

При статичних зусиллях нервові центри безперервно збуджуються і тому не можуть так само повноцінно відновлюватися, як при динамічній роботі. При динамічній роботі на відміну від статичної має місце поперемінне збудження і гальмування нервових центрів. Не малу роль в розвитку стомлення при статичних зусиллях виконують і зміни в самих працюючих м'язах.

Лекція 6. Загальна характеристика функціональних резервів організму спортсмена

Соколова Е.І.

Функціональні резерви - це індивідуальні вироблені структурно-функціональні можливості організму для поліпшення результату в конкретному виді спорту.

У генетичній програмі закодовані структурні можливості організму.

В період розвитку і формування особи лише незначна частина цих потенційних можливостей (не більш 10-15%) реалізується в конкретній діяльності. При цьому невблаганно діє закон: працююча структура реалізується, а не використовувана атрофується.

Т.ч. в основі адаптації організму до екстремальних умов спортивної діяльності лежить не тільки вдосконалення структур, але і безперервне залучення все нових і нових генетично закладених, але “дрімають” структурних одиниць.

Ці одиниці поступово розгортають свої структурно-функціональні кондиції (властивості і можливості), розширюючи функціональні резерви відповідних органів і систем організму. Ці резерви виявляються в будь-якій ситуації життя і діяльності спортсмена. Звичайно дається характеристика в трьох з них: в умовах відносного спокою і при виконанні граничних (змагань) навантажень, при виконанні стандартних навантажень.

Прояви функціональних резервів організму спортсмена в умовах спокою

Нервова система. Систематичне спортивне тренування, особливо в ігрових видах спорту, сприяє значному збільшенню загальної кількості активних нейронних структур і вдосконаленню їх функціональних властивостей - сили, рухливості і врівноваженості.

Кровообіг у спортсменів в умовах спокою характеризується переважанням парасимпатичної регуляції функції і судин. Це виявляється в уреженії серцевих скорочень (бракардія до 40 уд/мин).

Проте, брадикардія може бути ознакою і перетренованої. ПЕКЛО у спокої у спортсменів практично не відрізняється від неспортсменов, іноді з тенденцією до підвищення. У нормі 110 - 130/60-70 мм. рт. ст.

У циклічних видах спорту у спортсменів збільшуються розміри серця (об'їм серця до 1000 см), головним чином, за рахунок фізіологічного збільшення об'єму його порожнин і у меншій мірі за рахунок гіпертрофії серцевого м'яза.

Об'єм систоли крові у спокої у спортсменів менше, а при рідкісному пульсі зменшується і МОКНУВ. Це обумовлено кращим засвоєнням кисню тканинами і збільшенням артеріовенозної різниці кисню.

Дихання. Хороший розвиток дихальної мускулатури забезпечує глибше і рідкісніше дихання у спокої. ЖЕЛ у чоловіків до 7 л., у жінок до 5 л. ЧД=8-10 в мін., ДО=800 мл., ЛВ= не більш 9 л. (6-9).

М'язова система. Відбувається збільшення маси і об'єму скелетних м'язів, характерних для конкретних видів спорту. Гіпертрофія скелетних м'язів поєднується із збільшенням кількістю працюючих капілярів. У м'язах зростає зміст глікогену і міоглобіну. Зростає не тільки сила, але і швидкість скорочення і розслаблення м'язів, особливо довільне розслаблення.

Руховий апарат. Ущільнення і потовщення кісткової тканини, утворення виступів і шорсткостей в місцях прикріплення сухожиль. Збільшується рухливість в суглобах, характеризуюча якість гнучкості.

Мобілізація функціональних резервів при виконанні граничних навантажень

Виконання граничних навантажень забезпечується мобілізацією максимально можливої кількості активно працюючих структурних одиниць (нейронних, рухових, афферентних, гормональних, ферментатівних, енергетичних і ін.).

Запуск мобілізації цих структурних одиниць здійснюється домінуючою мотивацією.

Нервова система. Посилення функції нейродинамічного компоненту діяльності виявляється в значному підвищенні збудливості і рухливості кіркових процесів. Час сенсомоторной реакції може скоротиться від 180-200 мсек (у спокої) до 150-120 мсек., а КЧОМ - збільшується до 45-50 гц., в місце 30-35 гц. у спокої.

Кровообіг. Значна напруга вегетативної регуляції при виконанні граничних навантажень як у спортсменів, так і не спортсменів однаково різко підсилює функцію збудливості серцевого м'яза, що виявляється в збільшенні ЧСС до 200 і більш уд/мин. У той же час СРК змінюється по різному.

Великий об'єм серця (головним чином за рахунок збільшення його порожнин) у спортсменів забезпечує значно більший СІК (до 200 мл.), ніж у не спортсменів. В результаті МОКНУВ у спортсменів може збільшуватися майже в 70 разів до 404 (в порівнянні із спокоєм). У спортсменів швидко досягається і довше утримується високе ОД, а у не спортсменів - поволі і швидко падає. ДД у спортсменів знижується, що збільшує ПД (пульсовий тиск), а у не спортсменів підвищується, що зменшує ПД.

Дихання. Добре розвинена дихальна мускулатура у спортсменів забезпечує ЛВ до 200 і більш л/мін, у не спортсменів значно менше. У спортсменів значно інтенсивніше і ефективніший тканинною об'єм О2 і СО2, що виявляється в збільшенні артеріовенозної різниці по кисню в 2-3 рази, в порівнянні із спокоєм.

Виконання більшої величини граничного навантаження у спортсмена протікає з великим виділення молочної кислоти (до 300 міліграм %) в кров, тобто з великим КД до 22-25 л. (кисневий борг).

Т.ч., так і анаеробної продуктивність як аероба у спортсмена значно більше, ніж у не спортсмена.

Висновок. Рівень функціональних резервів у спортсменів значно вище, ніж у не спортсменів. Про це свідчить значне збільшення як межі навантажень, так і можливостей їх забезпечення.

Виявлення функціональних резервів за показниками реакції на стандартні навантаження

У практиці фізіології праці і спорту найбільше визнання і розповсюдження одержав метод оцінки функціональних резервів організму при стандартній роботі. Цей метод заснований на законі лінійної залежності (у певному діапазоні) вираженості фізіологічних реакцій від величин виконуваних психічних або фізичних навантажень. Чим більше навантаження, тим інтенсивніше фізіологічні реакції (“вартість” цих навантажень) і навпаки.

Психічні резерви і особові особливості спортсмена оцінюються за даними стандартних опитувальників і різноманітних розумових задач - тестів.

Для оцінки резервів аеробів широко використовується тест PWC 170. Виконується два стандартні навантаження помірної і великої потужності, при кожній з них вимірюється ЧСС. За даними виконаних двох навантажень і ЧСС при них розраховується потужність, що розвивається при ЧСС = 170 уд/мин (оптимальна). РWC 170 - показник продуктивності аероба організму.

При стандартному навантаженні помірної потужності, у спортсменів різної кваліфікації, будуть різні зміни вегетативних показників.

У спортсменів високої кваліфікації:

- швидке врабативаніє, рівень змін вегетативних показників не значний (50-60% від максимуму) ці показники стійкі.

- відновлення відбувається швидко, (виражена швидка фаза відновлення). У спортсменів з низькою кваліфікацією.

врабативаніє поступове

< виражена). не відновлення фаза (швидка сповільнене відновлення збільшенню) до (тенденцію мають і нестійкі показники ці вище) значно показників (вегетативних изменения>

Лекція 7. Функціональні перехідні стани організму при спортивній діяльності. Стомлення і відновлення процеси при спортивній діяльності

Т.І. Лактіонова

Передстартовий стан спортсмена і його регуляції

Передстартовий стан - це комплекс змін фізіологічних і психологічних функцій, виникаючий до початку виступу спортсмена в змаганнях. Перехід організму на вищий рівень функціонування.

Прояв передстартового стану залежить від багатьох чинників. Передстартовий стан виникає за декілька днів до змагання. Стартовий стан, що виникає за декілька хвилин і секунд до старту.

Залежно від змін тих, що відбуваються в організмі розрізняють три форми передстартових станів.

Бойова готовність - досягнення оптимального рівня функціонування все систем організму, адекватного майбутнім змаганням.

Стартова лихоманка - загальне занепокоєння, страх, невпевненість, надмірна дратівливість, рухове збудження, різке посилення фізіологічних функцій, провідне до витрати енергії ще до змагання.

Стартова апатія - байдужість, невпевненість, небажання виступати на змаганнях, повільність рухів, пригноблення функцій внутрішніх органів і ін. ознаки.

Регуляція передстартового стану:

- створення спокійної робочої обстановки;

- раціональна психотерапія;

- психосоматична саме регуляція;

- психологічна корекція;

- водна процедура і масаж;

- раціональний ритм розминки.

Фізіологічний зміст і роль розминки

Висока функціональна готовність спортсмена до майбутньої роботи досягнення розминкою.

Розминка - це виконання комплексу фізичних вправ, направлених на прискорення переходу стану організму на режим змагання функціонування. Розминка ділиться на загальну і спеціальну частини.

Загальна частина розминки забезпечує прискорення загальної мобілізації організму. Спеціальна частина передбачає відтворення специфічних функцій по кожному з компонентів майбутньої діяльності.

Вибір засобів розминки визначається структурою і режимом рухів виду спорту, а так само стартовим станом спортсмена. Тривалість розминки 10-30 хвилин. Інтервал перед стартом не більш 15 хвилин.

Період врабативанія в процесі спортивної діяльності

Врабативаніє - це процес поступового підвищення працездатності, що спостерігається при виконанні фізичних вправ.

У основі врабативаємості лежать процеси, пов'язані із зміною функціонального стану нервових центрів, а також фізіологічні зміни в рухових і вегетативних функціях, ведучі до підвищення працездатності. Врабативаніє окремих систем людського організму відбувається нерівномірно - гетерохронно.

Період врабативанія залежить від інтенсивності роботи. При короткочасній роботі великої інтенсивності період врабативаємості коротший, ніж при роботі помірної інтенсивності. Тривалість періоду врабативанія так само залежить від багатьох чинників.

Процес врабативанія протікає не стихійно, а програмується механізмами ефферентного синтезу, тому він визначається, головним чином, видом спорту і рівнем тренованості спортсмена.

Формування процесу врабативанія супроводжується порушенням узгодженості в роботі рухового апарату і внутрішніх органів.

Період стійкого стану спортсмена

В процесі виконання тренувальних і особливо змагань навантажень з великою і помірною потужністю період врабативанія поступово зміняється періодом стійкого стану. У цей період завершується процес налагодження стереотипу руху і посилення вегетативних функцій.

Залежно від співвідношення між потужністю виконуваного навантаження і повнотою її енергозабезпечення, розрізняють два види стійкого стану. Істинний стійкий стан встановлюється при повному енергозабезпеченні тривалої роботи помірної потужності характеризується стабільністю споживання кисню, кисневий запит організму задовольняється в процесі виконання роботи, за винятком врабативанія і прискорення на дистанції. Відносно стійкий стан встановлюється при недостатньому енергозабезпеченні тривалої роботи великої потужності і характеризується максимальним розгортанням енергетичного компоненту. Стабільне і максимально можливе споживання кисню не забезпечує кисневий запит, в результаті його наростає кисневий борг.

Інтенсивна м'язова діяльність в умовах відносно стійкого стану вимагає від спортсмена великої напруги сил і доступу лише високо тренованим людям, які можуть терпіти тривалий час значні зміни у складі внутрішнього середовища організму.

Стомлення і відновні процеси при спортивній діяльності

Фізіологічні механізми стомлення

Під стомленням розуміють фізіологічний стан, що наступає в слідстві напруженої або тривалої діяльності організму, що виявляється в діськоордінациі функцій і тимчасовому зниженні працездатності.

Раціональна побудова тренувального процесу не можлива без глибокого розуміння механізмів розвитку стомлення.

При тривалому виконанні інтенсивної роботи посилюються механізми корекції рухів і особливо енергозабезпечення. В результаті зростає мобілізація функціональних резервів кліток збудливих тканин. При вичерпанні цих резервів порушується адекватність функціональних властивостей, яка на початку компенсується посиленням кіркової неспецифічної активації (вольовими зусиллями), а потім наступає декомпенсація.

Фази стомлення і їх роль в спортивному тренуванні.

Фаза компенсованого стомлення характеризується значною напругою всіх функцій організму: посиленням психічного і рухового збудження, посилення біоелектричної активності головного мозку, серця і скелетних м'язів, посилення легеневої вентиляції і газообміну, посилення гормональних і ферментатівних процесів. Ця фаза забезпечує найефективніше пристосування (адаптацію) до екстремальних умов спортивної діяльності, вихід найвищий організаційний рівень функціонування.

Фаза де компенсованого стомлення. При надмірній роботі “через не можу”, (порушення принципів тренування) фаза компенсованого стомлення може перейти у фазу де компенсованого стомлення. Для цієї фази характерно: пригноблення психічних і нейродинамічних функцій організму, зниження біоелектричної активності головного мозку, серця і скелетних м'язів, пригноблення функцій кардіореспіраторной системи, нараобокие недоокисленних продуктів в кров, відчуття різко вираженої утомленості, небажанням продовжувати роботу, порушення координації руху, перенапруження організму.

Фізіологічні особливості стомлення при різній потужності навантажень.

Глибина і характер розвитку стомлення залежить від потужності і тривалості виконуваного навантаження.

Фізіологічні механізми відновних процесів

Відновлення - це специфічна форма діяльності організму, обумовлена біологічній потребі компенсації енергетичних і пластичних ресурсів, забезпечуючі структурно-функціональні вдосконалення органів виконуючих цю роботу.

Понад відновлення - це підвищення функціональних властивостей працюючих органів в порівнянні з дорабочим станом, обумовлене посиленням пластичних процесів.

Пусковим механізмом відновлення і понад відновлення є попереднє стомлення. Проте, якщо стомлення було доведене до фази декомпенсації, то ефект понад відновлення не поступає.

Особливості динаміки відновлення:

а) гетерохронізм - різна швидкість відновлення фізіологічних функцій;

б) стадійність протікання по ступеню відновлення - стадії недовосстановленія стадія понад відновлення, стадія повного відновлення.

Особливості відновлення при різних видах спорту. Характер діяльності організму у відновному періоді визначається особливостями стомлення в різних видах спорту.

Методи і засоби оптимізації відновних процесів. Відновний період є ключовою ланкою вдосконалення спортивної майстерності.

Багато засобів можна розбити на дві групи - основна і допоміжна.

Основні засоби: а) раціональний режим тренування; б) регулярність тренувального процесу; у) охоронний режим в побуті і повноцінної спорт.

Допоміжні засоби: а) відновний масаж; би) різноманітні види процедур; у) режим активного відпочинку; г) вживання різноманітних напоїв, насичених киснем.