Как видно, наибольшие показатели аэробной мощности имеют представители циклических видов спорта - лыжники, бегуны, велосипедисты. У спортсменов ациклических видов (гимнастика, тяжелая атлетика, метания) величина МПК не превышает показатели у нетренированных мужчин - 45 и 42 мл/кг. Повышение аэробных возможностей и общей выносливости (МНЮ является наиболее важным свойством всех циклических упражнений. Поэтому они получили название аэробных, или просто аэробики (по Куперу).
Аэробика.
Аэробика - это система физических упражнений, энергообеспечение которых осуществляется за счет использования кислорода. К аэробным относятся только те циклические упражнения, в которых участвует не менее 2/3 мышечной массы тела. Для достижения положительного эффекта продолжительность выполнения аэробных упражнений должна быть не менее 20-30 мин, а интенсивность - не выше уровня ПАНО. Именно для циклических упражнений, направленных на развитие общей выносливости, характерны важнейшие морфо-функциональные изменения систем кровообращения и дыхания: повышение сократительной и «насосной» функции сердца, улучшение утилизации миокардом кислорода и т. д. Различия отдельных видов циклических упражнений, связанные с особенностями структуры двигательного акта и техникой его выполнения, не имеют принципиального значения для достижения профилактического и оздоровительного эффекта.
Оздоровительная ходьба.
В массовой физической культуре широко используется оздоровительная (ускоренная) ходьба: при соответствующей скорости (до 6,5 км/ч) ее интенсивность может достигать зоны тренирующего режима (ЧСС 120-130 уд/мин). В США, например, ускоренной ходьбой (по данным института Гэллопа) занимается 53 млн. американцев. При таких условиях за 1 ч ходьбы расходуется 300-400 ккал энергии в зависимости от массы тела (примерно 0,7 ккал/кг на 1 км пройденного пути). Например, человек с массой тела 70 кг при прохождении 1 км расходует около 50 ккал (70ХО.7). При скорости ходьбы 6 км/ч суммарный расход энергии составит 300 ккал (50*6). При ежедневных занятиях оздоровительной ходьбой (по 1 ч) суммарный расход энергии за неделю составит около 2000 ккал, что обеспечивает минимальный (пороговый) тренировочный эффект - для компенсации дефицита энергозатрат и роста функциональных возможностей организма.
Это подтверждается результатами исследования максимальной аэробной производительности. Так, через 12 недель тренировки в оздоровительной ходьбе (по 1 ч 5 раз в неделю) у испытуемых наблюдалось увеличение МПК на 14 % по сравнению с исходным уровнем. Однако такой тренировочный эффект возможен лишь у неподготовленных начинающих с низким УФЕ. У более подготовленных физкультурников оздоровительный эффект ходьбы снижается, так как с ростом тренированности интенсивность нагрузки становится ниже пороговой. Увеличение же скорости ходьбы более 6,5 км/ч затруднительно, ибо сопровождается непропорциональным ростом энергозатрат. Вот почему при передвижении со скоростью 7 км/ч и более медленно бежать легче, чем быстро идти.
Ускоренная ходьба в качестве самостоятельного оздоровительного средства может быть рекомендована лишь при наличии противопоказаний к бегу (например, на ранних этапах реабилитации после перенесенного инфаркта). При отсутствии серьезных отклонений в состоянии здоровья она может использоваться лишь в качестве первого (подготовительного) этапа тренировки на выносливость у начинающих с низкими функциональными возможностями. оздоровительный физический гимнастика аэробный
В дальнейшем, по мере роста тренированности, занятия оздоровительной ходьбой должны сменяться беговой тренировкой.
Группа ученых Вашингтонского университета наблюдала 11 мужчин и женщин в возрасте 60-65 лет, имеющих избыточную массу тела (в среднем 75,3 кг при росте 161 см) и нарушения холестеринового обмена. На первом этапе тренировки в течение 6 месяцев использовались нагрузки низкой интенсивности: оздоровительная ходьба при ЧСС, равной 60 % от максимума (5 раз в неделю по 30 мин); после этого было отмечено увеличение МПК на 12 % по сравнению с исходным уровнем. Следующие 6 месяцев интенсивность занятий была увеличена до 80 % от максимальной ЧСС (бег); в результате МПК увеличилось еще на 18 %, холестерин крови снизился, а содержание ЛВП возросло на 14 %.
Интересные данные о комбинированном воздействии на организм длительной ходьбы в сочетании с низкокалорийным питанием приводят финские ученые. 13 женщин и 10 мужчин во время 7-дневного пешего перехода преодолели 340 км, проходя в среднем по 50 км в день (со скоростью 3,5 км/ч). Их пищевой рацион состоял из воды, включая минеральную, фруктовых соков и нескольких натуральных продуктов. За это время масса тела снизилась на 7 %, холестерин и триглицериды крови - на 30-40 %, содержание ЛВП повысилось на 15 %. В вечерние часы наблюдалось резкое снижение содержания глюкозы в крови и инсулина. Несмотря на это, работоспособность испытуемых сохранялась на достаточно высоком уровне. Авторы отмечают, что метаболические сдвиги в организме были существенно больше, чем при раздельном использовании ходьбы и голодания.
Оздоровительный бег.
Оздоровительный бег является наиболее простым и доступным (в техническом отношении) видом циклических упражнений, а потому и самым массовым. По самым скромным подсчетам, бег в качестве оздоровительного средства используют более 100 млн. людей среднего и пожилого возраста нашей планеты. Согласно официальным данным, в нашей стране зарегистрировано 5207 клубов любителей бега, в которых занимается 385 тыс. любителей бега; самостоятельно бегающих насчитывается 2 млн. человек.
Для усиления пропаганды занятий оздоровительным бегом необходимо глубже осознать психологию бегающего человека и мотивы, которые им руководят. Н.С. Илларионов (1988) выделяет следующие основные мотивации людей среднего возраста к занятиям оздоровительным бегом: укрепление здоровья и профилактика заболеваний; повышение работоспособности; удовольствие от самого процесса бега; стремление улучшить свои результаты в беге (спортивная мотивация); следование моде на бег (эстетическая мотивация); стремление к общению; стремление познать свой организм, свои возможности; мотивация творчества, мотивация воспитания и укрепления семьи; «семейный» бег; случайные мотивации. Однако, по наблюдениям автора, наиболее сильным стимулом для занятий является именно удовольствие, огромное чувство радости, которое приносит бег. В большинстве случаев прекращают занятия те люди, которые в результате неправильной тренировки не смогли испытать эти ощущения.
Немецкий психолог Шелленбергер (1988) отмечает следующие причины недостаточной физической активности населения: недостаточная осведомленность о пользе занятий (40 % населения); отсутствие интереса к занятиям (47 %); предпочтение каких-либо других занятий в свободное время (62%); лень (57%); отсутствие информации о возможности занятий, проблема свободного времени, неверие в свои возможности («все равно ничего не получится»).
Техника оздоровительного бега настолько проста, что не требует специального обучения, а его влияние на человеческий организм чрезвычайно велико. Однако при оценке эффективности его воздействия следует выделить два наиболее важных направления: общий и специальный эффект.
Общее влияние бега на организм связано с изменениями функционального состояния ЦНС, компенсацией недостающих энергозатрат, функциональными сдвигами в системе кровообращения и снижением заболеваемости.
Тренировка в беге на выносливость является незаменимым средством разрядки и нейтрализации отрицательных эмоций, которые вызывают нервное хроническое перенапряжение. Эти же факторы значительно повышают риск миокарда в результате избыточного поступления в кровь гормонов надпочечников - адреналина и норадреналина.
Оздоровительный бег (в оптимальной дозировке) в сочетании с водными процедурами является лучшим средством борьбы с неврастенией и бессонницей- болезнями XX века, вызванными нервным перенапряжением изобилием поступающей информации. В результате снимается нервное напряжение, улучшается сон и самочувствие, повышается работоспособность. «Выбивание психологического стресса физическим» - так охарактеризовала это явление трехкратная олимпийская чемпионка Татьяна Казанкина. Особенно полезен в этом отношении вечерний бег, который снимает отрицательные эмоции, накопленные за день, и «сжигает» избыток адреналина, выделяемого в результате стрессов. Таким образом, бег является лучшим природным транквилизатором - более действенным, чем лекарственные препараты.
Успокаивающее влияние бега усиливается действием гормонов гипофиза (эндорфинов), которые выделяются в кровь при работе на выносливость. При интенсивной тренировке их содержание в крови возрастает в 5 раз по сравнению с уровнем покоя и удерживается в повышенной концентрации в течение нескольких часов. Эндорфины вызывают состояние своеобразной эйфории, ощущение беспричинной радости, физического и психического благополучия, подавляют чувство голода и боли, в результате чего резко улучшается настроение. Психиатры широко используют циклические упражнения при лечении депрессивных состояний независимо от их причины. Согласно данным К. Купера, полученным в Далласском центре аэробики, большинство людей, пробегающих за тренировку 5 км, испытывают состояние эйфории во время и после окончания физической нагрузки, что является ведущей мотивацией для занятий оздоровительным бегом.
В результате такого многообразного влияния бега на центральную нервную систему при регулярных многолетних занятиях изменяется и тип личности бегуна, его психический статус. Психологи считают, что любители оздоровительного бега становятся более общительны, контактны, доброжелательны, имеют более высокую самооценку и уверенность в своих силах и возможностях. Конфликтные ситуации у бегунов возникают значительно реже и воспринимаются намного спокойнее; психологический стресс или вообще не развивается, или же вовремя нейтрализуется, что является лучшим средством профилактики инфаркта миокарда.
В результате более полноценного отдыха центральной нервной системы повышается не только физическая, но и умственная работоспособность, творческие возможности человека. Многие ученые отмечают повышение творческой активности, и плодотворности научных исследований после начала занятий оздоровительным бегом (даже в пожилом возрасте).
Занятия оздоровительным бегом оказывают существенное положительное влияние на систему кровообращения и иммунитет. При обследовании 230 мужчин и женщин среднего возраста, занимающихся оздоровительным бегом, установлено достоверное увеличение содержания в крови эритроцитов, гемоглобина и лимфоцитов, вследствие чего повышается кислородная емкость крови, ее защитные свойства*. При обследовании 40 человек в возрасте от 30 до 60 лет (стаж занятий - от 2 до 20 лет) обнаружено увеличение в сыворотке крови иммуноглобулинов**, что способствует снижению заболеваемости. При анализе трудоспособности и частоты заболеваний рабочих и служащих предприятий г.Полтавы оказалось, что у людей, занимающихся оздоровительным бегом, количество дней нетрудоспособности снизилось в среднем с 18,1 до 1,2 в год***. Члены Смоленского клуба любителей бега со стажем занятий более 3 лет практически не подвержены простудным заболеваниям. А у служащих японской газовой компании в Токио, занимающихся оздоровительной физкультурой, количество дней нетрудоспособности составляет 1,5 в год. В результате занятий оздоровительным бегом важные Изменения происходят и в биохимическом составе крови, что влияет на восприимчивость организма к раковым заболеваниям. Так, при обследовании 126 бегунов старше 40 лет обнаружены положительные сдвиги в системе противоопухолевой защиты организма, пропорционально стажу занятий оздоровительным бегом. Следовательно, чем раньше начать тренировки, тем больше устойчивость организма к раковым заболеваниям*. Паффенбергер наблюдал 16000 мужчин в течение 16 лет. В первой группе с малой физической активностью (расход энергии на выполнение физических упражнений менее 500 ккал в неделю) раковые заболевания обнаружены у 26 % наблюдаемых, а во второй, физически более активной, группе - у 19 %. Таким образом, положительные изменения в результате занятий оздоровительным бегом способствуют укреплению здоровья и повышению сопротивляемости организма действию неблагоприятных факторов внешней среды. Специальный эффект беговой тренировки заключается в повышении функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы и аэробной производительности организма. * В. П. Мишенко, 1988 *** Л. И. Губка, 1986
* * Г. А. Лобань, 1986
Повышение функциональных возможностей проявляется, прежде всего, в увеличении сократительной и «насосной» функций сердца, росте физической работоспособности.
Помимо основных оздоровительных эффектов бега, связанных с воздействием на системы кровообращения и дыхания, необходимо отметить также его положительное влияние на углеводный обмен, функцию печени и желудочно-кишечного тракта, костную систему.
Ходьба на лыжах.
Этот вид циклических упражнений используется в северных регионах с соответствующими климатическими условиями и. по своему оздоровительному воздействию не уступает бегу. При ходьбе на лыжах, помимо мышц голени и бедра, в работу включаются также мышцы верхних конечностей и плечевого пояса, спины и живота, что требует дополнительного расхода энергии. В связи с этим в развитии аэробных возможностей и выносливости лыжники превосходят бегунов; они имеют самые высокие показатели МПК - до 90 мл/кг.
Участие в работе практически всех основных мышечных групп способствует гармоничному развитию элементов опорно-двигательного аппарата. Этот вид циклических упражнений благоприятно влияет на нервную систему, так как выполняется на свежем воздухе. Специфика двигательного навыка в ходьбе на лыжах повышает чувство равновесия (очень важное для пожилых людей) в результате тренировки опорно-двигательного и вестибулярного аппарата. Отчетливо проявляется и закаливающий эффект, повышается невосприимчивость организма к простудным заболеваниям. Не случайно по оздоровительному влиянию Купер ставит ходьбу на лыжах на первое место, оценивая ее даже выше, чем бег.
Нагрузка на суставы и опасность их травматизации при ходьбе на лыжах значительно меньше, чем при беге. Однако техника передвижения на лыжах более сложная и для неподготовленных начинающих среднего и пожилого возраста может представлять определенные трудности, вероятность травматизма (включая переломы), возрастает. В связи с этим для лыжных прогулок следует выбирать относительно ровные трассы без большого перепада высот. Крутые подъемы оказывают дополнительную (порой чрезмерную) нагрузку на систему кровообращения.
Плавание
В этом виде циклических упражнений также участвуют все мышечные группы, но вследствие горизонтального положения тела и специфики водной среды нагрузка на систему кровообращения в плавании меньше, чем в беге или ходьбе на лыжах. Несколько меньше и расход энергии, вследствие чего МПК у пловцов ниже, чем у лыжников и бегунов на средние и длинные дистанции (70-75 мл/кг). Для достижения необходимого оздоровительного эффекта занятий плаванием необходимо развить достаточно большую скорость, при которой ЧСС достигала бы зоны тренирующего режима (не менее 130 уд/мин). Без овладения правильной техникой плавания сделать это довольно трудно. В результате затрудненного вдоха (давление воды на грудную клетку) и выдоха в воду плавание способствует развитию аппарата внешнего дыхания и увеличению жизненной емкости легких. Пловцы высокого класса имеют самую большую ЖЕЛ по сравнению с представителями других видов спорта-де 7000-13ОООмл. Бронхиальная проходимость, максимальная скорость вдоха и выдоха у пловцов также больше, чем у других спортсменов (соответственно 8,15 и 6,15 л/с).
Специфика условий для занятий плаванием (повышенная влажность, микроклимат бассейна) особенно благоприятны для людей с бронхиальной астмой. При плавании приступов астмы обычно не возникает, тогда как во время бега при форсированном дыхании их, вероятность выше. Практическое отсутствие нагрузки на суставы и позвоночник позволяет успешно использовать этот вид мышечной деятельности при заболеваниях позвоночника (деформация, дискогенный радикулит и т. д.).
Энергетическое обеспечение мышечной деятельности при плавании отличается рядом особенностей. Уже само пребывание в воде (без выполнения каких-либо движений) вызывает увеличение расхода энергии на 50% (по сравнению с уровнем покоя), поддержание тела в воде требует увеличения расхода энергии уже в 2-3 раза, так как теплопроводность воды в 25 раз больше, чем воздуха. Вследствие высокого сопротивления воды на 1 м дистанции в плавании расходуется в 4 раза больше энергии, чем при ходьбе с аналогичной скоростью, т. е. около 3 ккал/кг на 1 км (при ходьбе - 0,7 ккал/кг/2), В связи с этим плавание может стать прекрасным средством нормализации массы тела-при условии регулярности нагрузки (не менее 30 мин 3 раза в неделю). При овладении техникой плавания, достаточно интенсивной и продолжительной нагрузке плавание может эффективно использоваться для повышения функционального состояния системы кровообращения и снижения факторов риска ИБС.
По степени влияния на организм оздоровительную физкультуру делят на упражнения циклического и ациклического типа (в зависимости от структуры движений).
Под циклическими упражнениями понимают двигательные акты, в которых длительное время повторяется один и тот же двигательный цикл. Сюда можно отнести бег, езду на велосипеде, ходьбу, греблю, плавание, ходьбу на лыжах.
В ациклических упражнениях структура движений изменяется в ходе их выполнения. К этому типу упражнений относятся силовые и гимнастические упражнения, метания, прыжки, единоборства, спортивные игры. Ациклические упражнения помогают повысить силу мышц, гибкость и подвижность в суставах, быстроту реакции, лабильность нервно-мышечного аппарата.
Преимущественно ациклические упражнения используются в производственной и гигиенической гимнастике, на занятиях в группах здоровья и общей физической подготовке, атлетической и ритмической гимнастике, гимнастике по схеме «хатха-йога».
Бурятский государственный университет
Факультет физической культуры
Кафедра физиологии спорта
реферат
Физиологическая характеристика циклических и ациклических физических упражнений.
Выполнил: студент гр. 04183
Поморцев А.В
Проверил: Цинкер В.М.
План:
Введение…………………………………………………..3
Структурность движений………………………………...4
Ситуационные упражнения………………………………4
Мощность выполняемой работы…………………………5
Зона максимальной мощности работы…………………...7
Зона субмаксимальной мощности работы……………….8
Зона большой мощности работы………………………..10
Зона умеренной мощности работы……………………..10
Список литературы……………………………………..12
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)
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.
Под циклическими движениями понимаются двигательные акты, состоящие из одних и тех же элементов (циклов), многократно повторяющихся во время мышечной деятельности. К циклическим движениям (видам спорта) относятся легкоатлетический бег, спортивная ходьба, плавание, гребля, велоспорт, лыжные гонки, скоростной бег на коньках. Все эти виды спорта характеризуются работой больших групп мышц (глобальная работа), что оказывает значительную нагрузку на сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Они требуют развития общей и специальной выносливости, силы, иногда быстроты движений (при спринтерских дистанциях), но не требуют особенно тонкой и точной координации движений (ошибка в координации может быть исправлена во время работы и не влияет существенно на результат, особенно на длинных дистанциях).
Общим для всех циклических движений является то, что выполняемая работа характеризуется разной мощностью и длительностью.
В циклических упражнениях мощность (физическая нагрузка) и скорость перемещения (при неизменной технике выполнения движений) связаны линейной зависимостью: чем больше скорость, тем выше физическая нагрузка.
Совокупность физиологических (и психофизиологических) реакций организма на данную физическую нагрузку позволяет определить физиологическую мощность нагрузки или физиологическую нагрузку на организм работающего человека.
«Физиологическая нагрузка» или «физиологическая мощность» - понятия близкие к термину «тяжесть работы». У каждого человека при выполнении упражнения одного и того же характера в одинаковых условиях внешней среды физиологическая мощность нагрузки находится в прямой зависимости от физической нагрузки. Например, чем выше скорость бега, тем больше физиологическая нагрузка.
Однако одинаковая физическая нагрузка вызывает неодинаковые физиологические реакции у людей разного возраста и пола, у людей с неодинаковой степенью функциональной подготовленности (тренированности), а также у одного и того же человека в разных условиях (например, при повышенных или пониженных температуре или давлении воздуха). Кроме того, различные физиологические реакции наблюдаются у одного и того же человека при одинаковой физической нагрузке, выполняемой различными мышечными группами (руками или ногами) или при разных положениях тела (лежа или стоя). Так, у гребцов на каноэ; пловцов или бегунов, выполняющих одинаковую по физической мощености работу (с одинаковой скоростью потребления О2), физиологические нагрузки (реакции) сильно различаются.
Следовательно, показатели физической мощности упражнения не могут быть использованы в качестве критерия для единой физиологической классификации различных спортивных упражнений, выполняемых людьми разного пола и возраста, с неодинаковыми функциональными возможностями и подготовленностью или одним и тем же спортсменом в разных условиях. Поэтому в качестве классификационного признака чаще используют показатели физиологической мощности или физиологической нагрузки.
Одним из таких показателей служит предельное время выполнения данного упражнения. Проанализируем по данным мировых рекордов зависимость между скоростью преодоления разных дистанций и предельным (рекордным) временем. В.С. Фарфель разделил «кривую рекордов» на четыре зоны относительной мощности: с предельной продолжительностью упражнений до 20 с (зона максимальной мощности), от 20 с до 3-5 мин (зона субмаксимальной мощности), от 3-5 до 30-40 мин (зона большой мощности) и более 40 мин (зона умеренной мощности). Такая классификация спортивных циклических упражнений получила широкое распространение.
Другой подход к характеристике физиологической мощности состоит в определении относительных физиологических сдвигов. Характер и величина ответных физиологических реакций на одну и ту же физическую нагрузку зависят прежде всего от предельных функциональных возможностей и ведущих (для данного упражнения) физиологических систем. При выполнении одинаковой физической нагрузки у людей с более высокими функциональными возможностями ведущих систем величина реакций (физиологические сдвиги) меньше, и следовательно, физиологическая нагрузка на ведущие (и другие) системы и соответственно на организм в целом относительно меньше, чем у людей с более низкими функциональными возможностями. Одинаковая физическая нагрузка будет относительно труднее («тяжелее») для вторых, и, следовательно, предельное время ее выполнения у них будет короче, чем у первых. Соответственно первые способны выполнять такие большие физические нагрузки, которые недоступны вторым.
Таким образом, для физиологической классификации спортивных упражнений используются показатели относительной физиологической мощности: физиологической нагрузки, физиологической напряженности, тяжести работы.
Так показателями служат относительные физиологические сдвиги, которые возникают в ведущих функциональных системах в ответ на данную физическую нагрузку, выполняемую в определенных условиях внешней среды. Эти сдвиги выявляются путем сравнения текущих рабочих показателей деятельности ведущих физиологических систем с предельными (максимальными) показателями.
Основная характерная, черта работы максимальной мощности-то, что она может совершаться лишь кратковременно (10-20 с), в анаэробных условиях. Кислородный запрос огромен, в пересчете на единицу времени составляет 40 л/мин (8-13 л за 10-20 с), а кислородный долг - около 8 л. Повышение уровня молочной кислоты, усиление дыхания и работы сердца при этой работе незначительны. Данная работа отличается предельным уровнем энерготрат в единицу времени -4 ккал/с (суммарный расход - всего 80 ккал). Нервная система работает в предельном режиме, нейроны посылают эфферентные импульсы с высокой частотой и получают высокочастотный поток афферентных импульсов от работающих мышц, в синапсах накапливается медиатор, развивается стойкая деполяризация клеточных мембран, снижается возбудимость и лабильность нервных кл ток, расходуются запасы аденозинтрифрсфорной кислоты (АТФ) и креатинфосфата (КрФ).
Основные физиологические резервы, мобилизуемые при работе максимальной мощности, связаны с возможностью сонастройки отдельных нейронов на высокий темп активности и поддержания этого темпа во всей системе управления движениями; с особенностями обмена в мотонейронах и мышцах, в частности, со скоростью ресинтеза АТФ; с возможностью максимальной мобилизации резервов кислорода; способностью мышечных волокон быстро сокращаться и расслабляться, а также с медиаторным обменом, определяющим предельную скорость и правильность передачи информации в нервной системе и от нерва к мышце. Гуморальные механизмы регуляции функций существенного значения в данном случае не имеют.
Работа субмаксимальной мощности может продолжаться до 3-5 мин, вызывая при этом максимальные сдвиги в деятельности сердечнососудистой и дыхательной систем (так называемой кардиореспираторной системе). Продукты интенсивного гликолиза успевают продиффундировать в кровь, в результате чего концентрация молочной кислоты в крови может достигнуть 250 м%, а рН снижается до 7,0. При этом наблюдается расширение сосудов в работающих мышцах, повышение максимального артериального давления (до 180 - 240 мм рт. ст.), усиление и учащение сердечной деятельности (до 180 уд/мин), перераспределение крови в организме, а также учащение и углубление дыхания, нарастание легочной вентиляции (до 150 л/мин). У высококвалифицированных спортсменов кислородный долг может достигнуть максимальных значений - 20 л. Отношение потребления кислорода к кислородному запросу при данной работе составляет 1/3, расход энергии в единицу времени - 1,5-0,6 ккал/с, а суммарный расход - до 450 ккал, что требует около 100 г. глюкозы.
Основными физиологическими резервами, мобилизуемыми при работе субмаксимальной мощности, являются резервы поддержания гомеостаза, а также резервы совершенствования корковых систем управления движениями. Большое значение имеет не только нервная, но и гуморальная регуляция функций. Энерготраты не лимитируют выполнение этой работы.
Работа большой мощности может продолжаться до 20-30 мин. При этой работе продукты обмена насыщают кровь, и в результате включения гуморальной регуляции на предельном уровне функционирует кардиореспираторная система: частота сердечных сокращений - до 180 уд/мин, минутный объем кровообращения - до 30-35 л/мин, систолический объем крови - до 150-200 мл, минутный объем дыхания - до 150 л/мин. Усиливается потоотделение, а с ним - удаление тепла и молочной кислоты. Расход энергии составляет 0,5-0,4 ккал/с (суммарно до 900 ккал, что требует около 200 г. глюкозы). Отношение потребления кислорода к кислородному запросу составляет 5/6, а кислородный долг - до 12-15 л.
Основными физиологическими резервами этой работы являются резервы, определяющие мощность и устойчивость механизмов поддержания гомеостаза, возможность продления нарастающего утомления за счет активирующих механизмов мозга.
Работа умеренной мощности может продолжаться до 1 часа и более. Эта работа отличается соответствием между запросом и потреблением кислорода. Накопление молочной кислоты и недоокисленных продуктов невелико. Кислородный долг составляет всего около 4 л, усиление потоотделения ведет к потере воды и солей. Характерны огромные значения суммарных энерготрат - до 3000 ккал и более, что требует до 1500 г. и более глюкозы. Резервы глюкозы в печени резко уменьшаются, а уровень глюкозы в крови падает от 110-80 мг% до 50-40 мг%. При этой работе характерно значительное усиление функций желез внутренней секреции, особенно надпочечников.
Основными физиологическими резервами при этой работе являются, в первую очередь, резервы глюкозы, воды, солей и механизмы их мобилизации; механизмы, обеспечивающие использование в качестве источников энергии; механизмы поддержания гомеостаза (терморегуляции, водного, солевого и углеводного обмена) и стабильного поддержания функциональной системы управления движениями, вопреки развивающемуся запредельному или охранительному торможению.
Следует специально обратить внимание на условность деления на зоны относительной мощности. Люди различной тренированности, совершая одну и ту же работу, будут попадать в различные зоны мощности (она будет означать для них разную интенсивность), они будут пользоваться равными резервными механизмами, не всегда в оптимальном соотношении и с оптимальной интенсивностью.
Одной из задач физиологии спорта и являете выяснение оптимальных условий работы в различных ситуациях, оценка этих возможностей у различных людей, выяснение характера и объема физиологических резервов и путей их активизации, а также уяснение «узких мест» в резервных возможностях организма и путей их преодоления.
По характеру энергообеспечения циклические упражнения могут быть разделены на анаэробные (с преобладанием анаэробного компонента) и аэробные (с преобладанием аэробного компонента).
В свою очередь, анаэробные упражнения делятся на:
1. Анаэробные максимальной мощности, анаэробный компонент которых составляет 90-100%, а потребление кислорода 5-10% от МПК.
2. Анаэробные околомаксимальной мощности, анаэробный компонент которых составляет 75-85%, а потребление кислорода 10-20% от максимального потребления кислорода (МПК).
3. Анаэробные субмаксимальной мощности, анаэробный компонент которых составляет 60-70%, а потребление кислорода 25-30% от МПК.
Аэробные упражнения, в свою очередь, делятся на:
1. Аэробные максимальной мощности, аэробный компонент которых составляет 60-70%, а потребление кислорода 95-100% от МПК.
2. Аэробные околомаксималыюй мощности, аэробный компонент которых составляет до 90%, а потребление кислорода 85-95% от МПК.
3. Аэробные субмаксимальной мощности, аэробный компонент которых составляет более 90%, а потребление кислорода 70-80% от МПК.
4. Аэробные средней мощности, аэробный компонент которых составляет около 100%, а потребление кислорода 55-65% от МПК.
5. Аэробные малой мощности, аэробный компонент которых составляет 100%, а потребление кислорода менее 50% от МПК.
Циклические движения характеризуются закономерным, последовательным чередованием и взаимосвязанностью отдельных фаз целостного движения (цикла) и самих циклов. Взаимосвязанность каждого цикла с предыдущим и последующим является существенной чертой упражнений этого класса.
Физиологической основой циклических движений является ритмический двигательный рефлекс. Выбор оптимального темпа при разучивании циклических движений ускоряет процесс усвоения ритма раздражений, а также установления оптимального ритма всех физиологических функций. Он способствует повышению лабильности и устойчивости нервных центров к ритмическим раздражениям, ускоряет врабатываемость. Примером временного несоответствия темпа движений текущей лабильности нервных центров является бег в предельном темпе. Мощный поток импульсов от проприоцепторов мышц приводит к падению возбудимости и функциональной подвижности нервных центров. Результатом этого является снижение темпа движений и падение скорости бега.
Согласно представлениям Н.Е. Введенского о пессимальном торможении и А.А. Ухтомского об усвоении ритма, высокие ритмы раздражений могут и не вызывать пессимального торможения, если лабильность нервных центров достаточно высока. Неоднократное выполнение скоростных упражнений в процессе систематической тренировки способствует повышению функциональной подвижности нервных центров. Ранее не доступные для усвоения ритмы раздражений становятся оптимальными для высоколабильных нервных центров.
Оптимальный ритм, легко усваиваемый в начале работы, при большой ее продолжительности и монотонности может перерасти в свою противоположность - стать пессимальным. Это обусловлено падением лабильности нервных центров вследствие длительной истощающей работы.
Циклические упражнения классифицируются в зависимости от мощности работы, развиваемой спортсменом. Преимущество подобной классификации для практики физического воспитания очевидно, ибо здесь учитываются не столько двигательные, координационные и другие основы, сколько степень сдвигов физиологических функций, величина физической нагрузки. Знание особенностей физиологических сдвигов при выполнении работы в определенных зонах относительной мощности позволяет рационально планировать нагрузку с учетом особенностей развития утомления и восстановления после выполнения упражнений различной интенсивности
Ациклические движения представляют собой целостные, законченные двигательные акты, не связанные между собой, имеющие самостоятельное значение. Ациклические. движения отличаются относительной кратковременностью выполнения и чрезвычайным разнообразием форм. По характеру работы это преимущественно упражнения, максимально мобилизующие силу и скорость сокращения мышц. Между отдельными ациклическими движениями нет органической связи, даже если они выполняются в определенной последовательности. Повторение ациклического движения не изменяет его сущности, не превращает его в циклическое.
Ациклическим движениям, так же как и циклическим, свойствен ритм, т. е. закономерная последовательность отдельных фаз, различных по длительности и усилиям, с акцентом на основных частях движения. Ациклические упражнения делятся на однократные двигательные акты и их комбинации, на собственно силовые и скоростно-силовые упражнения. Они составляют основной арсенал средств таких видов спорта, как гимнастика, акробатика, бокс, штанга, спортивные игры.
Формирование двигательных навыков в выполнении ациклических упражнений затруднено вследствие того, что повторное воспроизведение их в стандартной, неизменной форме практически исключается. Усложняется и корректирующая, регуляторная функция центральной нервной системы.
Образование устойчивых, автоматизированных форм управления движениями в таких видах спорта, как борьба, бокс, спортивные игры, — длительный процесс. Причем речь идет не о целостных комбинациях (автоматизм в этом случае нежелателен), а об отдельных технических приемах, доведение которых до степени автоматизма является важным условием роста спортивного мастерства.
Из отдельных, ставших автоматизированными движений в результате аналитико-синтетической деятельности мозга могут формироваться новые двигательные акты — умения. Они не являются механическим соединением уже имеющихся навыков.
Функционально устойчивые условные связи, объединяющиеся в умения, не включаются механически в новое движение. Происходит их перестройка, своеобразное статистическое усреднение, отвечающее новым условиям. Однако внешние условия лишь вероятностно предопределяют двигательный ответ. Логическая целесообразность способа связи элементов циклических и ациклических движений определяется организмом при ведущей роли коры больших полушарий.
«Физиология человека», Н.А. Фомин
Особенности обмена энергии. К работе умеренной мощности относятся циклические физические упражнения, продолжающиеся более 30 — 40 мин, выполняемые с относительно небольшой скоростью. В зону работы умеренной мощности входят бег на дистанции от 20 до 42 км, спортивная ходьба — от 10 до 50 км, велогонки — от 50 до 200 км, плавание — от 5…
Работа умеренной мощности сопровождается менее интенсивными, чем при работе субмаксимальной мощности, сдвигами в функции сердечно-сосудистой системы. Частота сердечных сокращений составляет в среднем 150 — 170 уд/мин. При ускорениях она увеличивается до 180 — 190 уд/мин. Равномерное выполнение работы умеренной мощности сопровождается экономным режимом сердечной деятельности. При частоте сердечных сокращений от 160 до 180 уд/мин отмечается…
Выполнение работы умеренной мощности сопровождается значительными изменениями в составе форменных элементов крови. Изменения в лейкоцитарной формуле чаще всего характеризуются увеличением числа нейтрофилов. При недостаточной степени тренированности может наблюдаться регенеративная фаза миогенного лейкоцитоза. При этом резко увеличивается количество нейтрофилов, уменьшаются в числе или совсем исчезают эозинофилы, появляются незрелые формы лейкоцитов. В результате несоответствия длительной, изнурительной работы…
Загрузка...
