Что такое физическое упражнение с точки зрения физиологии

Глава 1. Физиологическая классификация физических упражнений

В своей повседневной деятельности — в быту, на производстве, во время занятий физической культурой и спортом — человек выполняет самые разнообразные двигательные действия: С точки зрения физиологии совокупность непрерывно связанных друг с другом двигательных действий (движений), направленных на достижение определенной цели (решение двигательной задачи), является упражнением.

В соревновательном спортивном упражнении совокупность двигательных действий (движений) направлена на достижение максимально возможного спортивного результата (примеры спортивных упражнений: прыжок в высоту, метание копья, стрельба, спортивная игра, бег или плавание на определенную дистанцию).

Огромное число физических, в том числе спортивных, упражнений обусловливает необходимость их классификации. Физиологическая классификация объединяет в группы физические упражнения со сходными функциональными характеристиками. С одной стороны, это такие упражнения, для успешного выполнения которых могут быть использованы в определенной степени сходные режимы, средства и методы физического воспитания (спор’тивной тренировки). С другой стороны, в одну группу объединяются физические упражнения, которые могут быть в равной мере использованы в системе физического воспитания (спортивной тренировки) для повышения функциональных возможностей одних и тех же физиологических органов, систем и механизмов, а следовательно, одного и того же физического качества. Так, возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, в наибольшей степени определяющие уровень развития выносливости, могут успешно повышаться при использовании разных физических упражнений одной группы: длительного бега, езды на велосипеде, плавания, бега на лыжах.

Общая физиологическая классификация физических упражнений

Наиболее общая физиологическая классификация физических упражнений может быть проведена на основе выделения трех основных характеристик активности мышц, осуществляющих соответствующее упражнение:

1) объем активной мышечной массы;

2) тип мышечных сокращений (статический или динамический);

3) сила или мощность сокращений.

Локальные, региональные и глобальные упражнениния

В зависимости от объема активной мышечной массы все физические упражнения классифицируют на локальные, региональные и глобальные.

К локальным относятся упражнения, в осуществлении которых участвует менее 1/3 всей мышечной массы тела (стрельба из лука, из пистолета, определенные гимнастические упражнения).

К региональным относятся упражнения, в осуществлении которых принимает участие примерно от 1/3 до 1/4 всей мышечной массы тела (гимнастические упражнения, выполняемые только мышцами рук и чпояса верхних конечностей, мышцами туловища и т. п.).

Глобальными называются упражнения, в осуществлении которых принимает активное участие более 1/г всей мышечной массы тела (бег, гребля, езда на велосипеде и др.). Подавляющее большинство спортивных упражнений-относится к глобальным.

Статические и динамические упражнения

В соответствии с типом сокращения основных мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, все физические упражнения можно разделить соответственно на статические и динамические.

К статическим упражнениям относится, например, сохранение фиксированной позы при удержании стойки на кистях (у гимнастов), в момент выстрела (у стрелка).

Большинство физических упражнений относится к динамическим. Таковы все виды локомоций: ходьба, бег, плавание и др.

Силовые, cкоростно-силовые упражнения и упражнения на выносливость

Рис. 1. Связь «сила — скорость», полученная в исследовании на одном испытуемом при подъеме с максимальным усилием шести разных грузов: штриховая линия — мгновенные значения мощности; скорость, соответствующая максимальной мощности, указана стрелкой

Рис. 2. Зависимость предельного времени работы от силы сокращения при локальной статической работе (слева) и от мощности (частоты движений) при локальной динамической работе (справа)

При классификации физических упражнений по силе сокращения ведущих-мышечных групп следует учитывать две зависимости: «сила — скорость» и «сила — длительность» мышечного сокращения.

В соответствии с зависимостью «сила — скорость» (рис. 1) при динамическом сокращении проявляемая сила обратно пропорциональна скорости укорочения мышц (скорости движения перемещаемого звена тела): чем больше эта скорость, тем меньше проявляемая сила. Другая, формулировка этой зависимости: чем больше внешняя нагрузка (сопротивление, вес), тем ниже скорость укорочения (движения) и тем больше проявляемая сила, и наоборот, чем меньше внешняя нагрузка, тем выше скорость движения и меньше, проявляемая мышечная сила. Произведение силы на скорость мышечного сокращения определяет его мощность (см. рис. 1).

Зависимость «сила — длительность» мышечных сокращений, выражается в том, что чем больше сила (или мощность) сокращений мышц, тем короче их предельная продолжительность. Это справедливо как для локальной и региональной статической и динамической работы (рис. 2), так и для глобальной работы (рис. 3).

По проявляемым силе и мощности мышечных сокращений и связанной с ними предельной продолжительности работы все физические упражнения можно разделить на три группы: силовые, скоростно-силовые (мощностные) и на выносливость.

Силовыми можно считать упражнения с максимальным или почти максимальным напряжением основных мышц, которое они проявляют в статическом или динамическом режиме при малой скорости — движения (с большим внешним сопротивлением, весом). На рис. 1 силовым упражнениям соответствует левая часть кривой «сила — скорость». Предельная продолжительность упражнений с максимальным проявлением силы исчисляется несколькими секундами. Сила является основным двигательным качеством, определяющим успех выполнения силовых упражнений.

Рис. 3. Кривая зависимости рекордного (предельного) времени от скорости в беге (Б), плавании (Я) и беге на коньках (К) (В. С. Фарфель).

Скоростно-силовыми (мощностными) являются такие динамические упражнения, в которых ведущие мышцы одновременно проявляют относительно большие силу и скорость сокращения, т. е. большую мощность. Максимальная мощность мышечного сокращения достигается в условиях максимальной активации мышцы при скорости укорочения около 30% от максимальной для ненагруженной мышцы. На кривой «сила — скорость» скоростно-силовые упражнения занимают срединное положение — до 50-60% от максимальной скорости (см. рис. 1). Максимальную мощность мышцы развивают при внешнем сопротивлении (грузе), составляющем 30-50% от их максимальной (статической) силы. Предельная продолжительность упражнении с большой мощностью мышечных сокращений находится в диапазоне, от 3-5 с до 1-2 мин — в обратной зависимости от мощности мышечных сокращений (нагрузки). Мощность играет важнейшую роль в скоростно-силовых упражнениях.

Упражнениями на выносливость считаются такие упражнения, при выполнении которых ведущие мышцы развивают не очень большие по силе и скорости сокращения, но способны поддерживать или повторять их на протяжении длительного времени — от нескольких минут до многих часов (в обратной зависимости от силы или мощности мышечных сокращений). Выносливость — ведущее физическое качество для упражнений этой группы.

Более подробная физиологическая характеристика силовых и скоростно-силовых упражнений дается в гл. 3, упражнений на выносливость — в гл. 4.

Энергетическая характеристика физических упражнений

Энергетическая стоимость служит важнейшей характеристикой упражнения. Для определения энергетической стоимости физического упражнения, используют два показателя: энергетическую .мощность и валовый (общий) энергетический расход.

Энергетическая мощность — это количество энергии, расходуемое в среднем за единицу времени при выполнении данного упражнения. Она измеряется обычно в физических единицах: ваттах, ккал/мин, килоджоулях в минуту, а также в «физиологических»:

скорости потребления О2 (мл О2/мин) или в МЕТ,ах (метаболический эквивалент, т. е. количество О2) потребляемого в 1 мин- на 1 кг веса тела в условиях полного покоя лежа. 1 МЕТ равен 3,5 мл О2/кг мин).

Валовый (общий) энергетический расход — это количество энергии, расходуемой во время выполнения всего упражнения в целом. Валовый энергетический расход (общая энергетическая стоимость упражнения) может быть определен как произведение средней энергетической мощности на время выполнения упражнения.

При беге валовый энергетический расход на преодоление одинаковой дистанции в определенных пределах не зависит от скорости передвижения. Дело в том, что при увеличении скорости (энергетической мощности) время преодоления данной дистанции уменьшается, а при снижении скорости, наоборот, увеличивается, так что произведение энергетической мощности на время, т. е. общий энергетический расход, остается неизменным. Общая энергетическая стоимость преодоления одной и той же дистанции выше при беге, чем при ходьбе (до скорости около 8 км/ч): на каждый километр дистанции при ходьбе расходуется в среднем 0,72 ккал/кг веса тела у женщин и 0,68 ккал/кг веса тела у мужчин, а при беге соответственно 1,08 и 0,98 ккал/кг веса тела.

По показателям энергетической мощности физические упражнения обычно подразделяют на легкие, умеренные (средние), тяжелые и очень тяжелые (табл. 1).

Таблица 1. Классификация физических упражнений по расходу энергии (ккал/мин) у мужчин и женщин разного возраста.

2. Методы исследования в спортивной физиологии.

3. Классификация физических упражнений и видов спорта

(их значение, аналитические и синтетические классификации).

4. Динамическая циклическая работа.

5. Позы и статические усилия.

6. Ациклические стандартные и ситуационные упражнения.

ПОНЯТИЕ О СПОРТИВНОЙ ФИЗИОЛОГИИ

Спортивная физиология — физиология мышечной деятельности человека при физических упраж­нениях и спортивной деятельности.

Спортивная физиология рассматривает два главных вопроса:

1) Изучает физиологическую характеристику различных видов

спортивной деятельности и,

2) Изучает физиологические механизмы адаптации организма при

Отсюда вытекают основные задачи спортивной физиологии:

1.) Дать количественную характеристику физиологических реакций отдельных систем и всего организма для разных видов спортив­ной деятельности,

2.) Дать представление о физиологической адаптации организма к физическим нагрузкам, т.е. изложить феноменологию и описать механизмы тех изменений в функциях различных органов и сис­тем, которые возникают в результате систематических трени­ровок и обеспечивают более высокие функциональные возможности организма тренирующегося человека.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В СПОРТИВНОЙ

Методы иссле­дования, используемые в спортивной физиологии для получения количественной характеристики тех или иных физических упражнений, те же самые, что и в физиологии общей. Однако есть некоторые особенности:

1. Во-первых, чаще всего (как правило) используется целый ряд ме­тодик, их комплекс и одновременно, с тем что бы получить комплексную информацию;

2. Во-вторых в большинстве случаев эти методы используются при выполнении физических нагрузок как в лабораторных (ста­ционарных) условиях, так и в естественных условиях спортив­ной деятельности.

В связи с этим обстоятельством, широкое распространение полу­чили устройства телеметрической (на расстоянии при помощи радио) регистрации тех или иных физиологических показателей, или их комплекса (ЧСС, ЧД и др.).

КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ И

Видов спорта

С точки зрения физиологии совокупность непрерывно связанных друг с другом двигательных действий, направленных на достижение определенной цели (решение двигательной задачи), является упраж­нением. В соревновательном спортивном упражнении совокупность двигательных действий направлена на достижение максимально воз­можного спортивного результата.

Большое число и разнообразие физических (в том числе и спор­тивных) упражнений обусловливает необходимость их классификации. Значение классификации физических упражнений состоит в возмож­ности их целенаправленного использования в тренировочном процессе,

Физиологическая классификация объединяет в группы физические упражнения со сходными функциональными характеристиками. При этом упражнения могут быть классифицированы по самым разным признакам или по их совокупности. Если классификации производятся по одному какому-либо признаку, то они называются АНАЛИТИЧЕСКИМИ, а если по комплексу признаков — СИНТЕТИЧЕСКИМИ.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся АНАЛИТИЧЕСКИЕ класси­фикации ( табл. 1):

2. По характеру РЕАГИРОВАНИЯ

3. По развитию ДВИГАТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ

4.По режиму ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

5. По МОЩНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

6. По ВЕЛИЧИНЕ (ХАРАКТЕРУ) ФИНАЛЬНОГО УСИЛИЯ

7. По КООРДИНАЦИИ

Симметричные и односторонние движения

8. По степени ЗАНЯТОСТИ МЫШЕЧНЫХ ГРУПП

С локальными мышечными сокращениями (1/3 мышц)

Региональные (1/2 мышц)

Глобальные (2/3 мышц)

9. По ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ

Однако аналитические характеристики не дают полной информа­ции о месте того или иного упражнения в системе всей совокупности физических упражнений. С этой целью используются СИНТЕТИЧЕСКИЕ классификации, производящие «инвентаризацию» упражнений по целому ряду признаков. Наиболее распространенной синтетической класси­фикацией, и наиболее полной, считается система предложенная В.С.Фарфелем.

В.С.Фарфель предложил все упражнения делить на ПОЗЫ и ДВИЖЕ­НИЯ.

Поддержание какой-либо позы требует от мышц напряжения. Большин­ство поз, представляет собой противодействие мышц силе земного при­тяжения. Сложность управления ими зависит от размеров опорной поверхности, положения центра тяжести тела относительно опоры, степени мышечного напряжения, использования позно-тонических рефлексов.

ЛЕЖАНИЕявляется самой простой позой. Расслабление всех мышц тела возможно только при лежании на боку с несколько согнутыми звеньями тела. Поэтому лежание на воде при плавании не связано с полным рас­слаблением мышц. При этой позе требуется активное напряжение разги­бателей, противодействующих упругому сопротивлению растянутых сгиба­телей.

СИДЕНИЕ— поза обусловлена небольшим напряжением разгибателей туло­вища и шеи при относительно расслабленной мускулатуре ног.

СТОЯНИЕ— поза требует усилия разгибателей туловища, шеи, ног, прео­долевающих упругие силы растянутых сгибателей и вес выпрямленного тела. Наблюдается положение неустойчивого равновесия — центр тяжести тела расположен выше площади опоры.

ВИС и УПОР.Поза с опорой на руки, вис наиболее простая. Сложнее поза упор, так как положение центра тяжести более высокое и требует­ся значительное напряжение мышц плечевого пояса.

СТОЙКА на КИСТЯХ.Малая опорная поверхность, высокое положение центра тяжести, положение головой вниз, необходимость подавления рефлексов вертикального стояния — делает эту позу весьма сложной, требуется длительное обучение для освоения.

Все движения по В.С.Фарфелю делятся на СТЕРЕОТИПНЫЕ (СТАНДАРТНЫЕ) и СИТУАЦИОННЫЕ (НЕ­СТАНДАРТНЫЕ).

При СТЕРЕОТИПНОЙ РАБОТЕформа и последовательность движений заранее известны. Упражнения выполняются в строго постоянных усло­виях- и характеризуются строгой постоянностью движений. Эти упраж­нения формируется по принципу двигательного динамического стереотипа.

При НЕСТАНДАРТНОЙ (СИТУАЩОННОЙ) РАБОТЕнаблюдается отсутст­вие жесткой стереотипности в совершаемых движениях. Это — едино­борства (бокс, борьба, фехтование) и спортивные игры. Характер движений спортсменов, взаимодействующих с противником, не опреде­лен заранее и изменяется в соответствии с действиями противника и партнеров. Конечно, и здесь тоже присутствует известная доля стереотипности (приемы запреты в борьбе, бег в играх и т.д.), однако в основе движений лежит реагирование на изменяющиеся усло­вия, на переменные ситуации. Сюда же следует отнести и всевозмож­ные кроссы.

СТЕРЕОТИПНЫЕ ДВИЖЕНИЯ делятся на две большие группы:

1) Движения количественного значения (оцениваемые в системе CGS) и,

2) Движения качественного значения (оцениваемые в баллах).

ДВИЖЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ делятся на:

1. ЦИКЛИЧЕСКИЕ и 2. АЦИКЛИЧЕСКИЕ

В свою очередь ЦИКЛИЧЕСКИЕ упражнения делятся на упражнения подразделяемые по 1) Мощности и по 2) Видам локомоций.

ПО МОЩНОСТИупражнения делятся на упражнения выполняемые с:

1) Максимальной относительной мощностью;

2) Субмаксимальной относительной мощностью;

3) Большой относительной мощностью;

4) Умеренной относительной мощностью.

ПО ВИДАМ ЛОКОМОЦИЙупражнения делятся на:

1) Упражнения выполняемые ногами;

2) Упражнения выполняемые с помощью рук.

АЦИКЛИЧЕСКИЕ упражнения делятся на:

1) Скоростно-силовые (прыжки, метания),

2) Собственно силовые (штанга, гири),

3) Прицельные (стрельба, подачи и удары).

Все эти упражнения (количественного значения) характеризуются движениями, направленными на развитие и проявление силы, быстро­ты и выносливости.

ДВИЖЕНИЯ КАЧЕСТВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯхотя и требуют определенной силы, быстроты и выносливости, не оцениваются в точных мерах пространства и времени. Основная задача спортсмена при их выполнении – показать способность управлять своими движениями, проявить умение сочетать их в координационные акты разной степени сложности. Достижения в этих видах упражнений оцениваются в условных единицах — баллах.

ДИНАМИЧЕСКАЯ ЦИКЛИЧЕСКАЯ РАБОТА

К видам спорта с циклическим характером движений относятся ходьба, бег, плавание, бег на конь­ках и на лыжах, гребля, езда на велосипеде.

Движения в этих видах спорта названы циклическими потому, что в основе каждого из них лежит повторение одного и того же цикла -круга движений. Каждый цикл движений тесно связан с предыдущим и последующим. Эта связь носит рефлекторный характер, подобно цеп­ному рефлексу. Такой цепной характер свойственен ритмическому двигательному рефлексу, который и является физиологической основой циклических движений.

Общей чертой всех циклических движений является то, что выпол­няемая работа может характеризоваться разными мощностями и длитель­ностью.

От мощности (т.е. от количества работы в единицу времени) зави­сит время, в течение которого может совершаться та или иная рабо­та, т.е. ее предельная длительность. Графически эта зависимость представлена на рисунке.

Кривая в этом случае плавная, однако, если на графике отложить не абсолютные величины, а их логарифмы, эта зависимость изображается в виде ломаной линии. При этом, места изломов приходятся на определенные участки времени: 1) 20 сек, 2) 3-5 мин, и 3) 20-30 мин.

Указанные переломы делят всю зависимость на четыре отрезка, названными ЗОНАМИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ. Эти зоны являются общими для всех циклических движений. Каждая из этих зон имеет свою физиологическую характеристику.

Обратимся к рисунку (таблица 2).

I зона – РАБОТА МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ.Главная масса энергии, осво­бождается за счет энергии распада АТФ и КрФ. (см. табл. 2).

II зона — РАБОТА СУБМАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ.Главные источники энергии наряду с распадом АТФ и Крф — ГЛИКОЛИЗ. Работа субмаксимальной мощности вызывает в организме максимальные физиологические сдвиги.

Ш зона — РАБОТА БОЛЬШОЙ МОДНОСТИ.Энергия, при такой работе, пос­тупает уже не только за счет гликолиза, но и за счет аэробного ресинтеза АТФ, так как уже успевают достаточно усилиться и кровообращение и дыхание. Однако запрос все же больше потребления, вслед­ствие чего накапливается молочная кислота, ввиду гликолиза, который восполняет дефицит энергии.

IV зона – РАБОТА УМЕРЕННОЙ МОЩНОСТИ.Особенностью является нали­чие устойчивого состояния (равенства величин кислородного запроса и потребления кислорода в ед. времени).

Физиология физических упражнений (стр. 1 из 3)

Министерство образования РФ

Уральский Государственный Технический Университет

Физиология физических упражнений

Студент гр.Т-483 Федоров М.Ф.

1. Классификация физических упражнений……………………..…..3

2. Нагрузка и отдых как взаимосвязанные компоненты процесса упражнения……………………………………………………………..4

3. Характеристика тренировочных нагрузок………………….….5

4. Объем и интенсивность нагрузки………………………………..8

5. Типы интервалов отдыха………………………………………. 10

6. Список использованной литературы…………………………. 11

1. Классификация физических упражнений

Характер воздействия физической тренировки на организм зависит, прежде всего от вида упражнений, структуры двигательного акта. В оздоровительной тренировке различают три основных типа упражнений, обладающих различной избирательной направленностью:

1 тип — циклические упражнения аэробной направленности, способствующие развитию общей выносливости;

2 тип — циклические упражнения смешанной аэробно- анаэробной направленности, развивающие общую и специальную (скоростную) выносливость;

3 тип — ациклические упражнения, повышающие силовую выносливость. Однако оздоровительным и профилактическим эффектом в отношении атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний обладают лишь упражнения, направленные на развитие аэробных возможностей и общей выносливости. (Это положение особо подчеркивается в рекомендациях Американского института спортивной медицины.) В связи с этим основу любой оздоровительной программы для людей среднего и пожилого возраста должны составлять циклические упражнения, аэробной на- правленности (К. Купер, 1970; Р. Хедман, 1980; А. Виру, 1988,идр.).

Исследования Б. А. Пироговой (1985) показали, что решающим фактором, определяющим физическую работоспособность людей среднего возраста, является именно общая выносливость, которая оценивается по величине МПК . В зависимости от характера энергообеспечения все циклические упражнения делятся на четыре зоны тренировочного режима (рис. 9).

1. Анаэробный режим—скорость бега выше критической (выше уровня МНЮ, содержание молочной кислоты (лак тата) в крови достигает 15—25ммоль/л. В оздоровительной тренировке не используется.

2. Смешанный аэробно-анаэробный р е ж и м — скорость между уровнями ПАНО и МПК, лак- тат крови — от 5 до 15 ммоль/л. Периодически может использоваться хорошо подготовленными бегунами для развития специальной (скоростной) выносливости при подготовке к соревнованиям.

3. Аэробный режим—скорость между аэробным порогом и уровнем ПАНО (2.0—4.О ммоль/л). Используется для развития и поддержания уровня общей выносливости.

4. Восстановительный режим—скорость

ниже аэробного порога, лактат меньше 2 ммоль/л. Используется как метод реабилитации после перенесенных заболеваний.

Помимо оздоровительной тренировки, занятия физической культурой должны включать обучение основам психорегуляции, закаливания и массажа, а также грамотный самоконтроль и регулярный врачебный контроль. Только комплексный подход к проблемам массовой физкультуры может обеспечить эффективность занятий для коренного улучшения здоровья населения , а значит и физических качеств .

В среднем и пожилом возрасте на фоне увеличения объема упражнений для развития общей выносливости и гибкости снижается необходимость в .нагрузках скоростно-силового характера (при полном исключении скоростных упражнений). Кроме того, у .лиц старше 40 лет решающее значение приобретает снижение факторов риска ИБС (нормализация холестеринового обмена, артериального давления и массы тела), что возможно только при выполнении упражнений аэробной направленности на выносливость. Таким образом, основной тип нагрузки, используемый в оздоровительной физической культуре, — аэробные циклические упражнения. Наиболее доступным и эффективным из них является оздоровительный бег. В связи с этим физиологические основы тренировки будут рассмотрены на примере оздоровительного бега. В случае использования других циклических упражнений сохраняются те же принципы дозировки тренировочной нагрузки.

2. Нагрузка и отдых как взаимосвязанные компоненты процесса упражнения

В принципе систематичности и последовательности отражается необходимость системного чередования физических нагрузок и отдыха. Очевидно, что эффективной может быть лишь такая система, которая обеспечивает постоянную взаимосвязь между отдельными занятиями. Небольшие нагрузки или продолжительные интервалы отдыха между занятиями не приводят к развитию тренированности. Слишком большие нагрузки и короткие интервалы отдыха между занятиями могут привести к превышению адаптационных возможностей организма и к перетренированности. Нагрузка и отдых должны чередоваться так, чтобы каждое последующее занятие проходило “по следам” предыдущего, углубляя и закрепляя положительные физиологические сдвиги. Таким образом, последовательностью дискретных тренировочных занятий создается непрерывность тренировочного процесса.

На занятиях по физическому воспитанию объем нагрузок и их частота в основном зависят от уровня тренированности, особенностей организма, возраста и пола занимающихся.

Последовательность занятий разной направленности может иметь много вариантов. Систематическое использование неадекватных возможностям организма нагрузок разной направленности, кроме снижения роста тренированности, влечет за собой, как правило, и вероятность получения травм.

Принцип постепенности предусматривает необходимость наращивания величины нагрузки на организм на основе последовательной реализации усложняющихся двигательных заданий (упражнений), планомерного увеличения объема и интенсивности тренировочных нагрузок по мере роста функциональных возможностей организма.

Постепенность увеличения нагрузок является гарантом развития тренированности. Постепенность усложнения развивающе-тренирующих воздействий отражается в динамике физических нагрузок. Постепенность может проявляться и в регулярной смене самого состава упражнений и условий их выполнения. Изменение параметров нагрузки при выполнении упражнений приводит к появлению волнообразности их динамики.

Оптимальная частота занятий для начинающих — 3 раза в неделю. Более частые тренировки могут привести к переутомлению и травмам опорно-двигательного аппарата, так как восстановительный период после занятий у людей среднего возраста увеличивается до 48ч. Увеличение количества занятий у подготовленных любителей оздоровительного бега до 5 раз в неделю недостаточно обоснованно, так как дополнительный прирост МПК в этом случае очень незначительный или же вообще не наблюдается. Уменьшение количества занятий до двух в неделю значительно менее эффективно и может использоваться лишь для поддержания достигнутого уровня выносливости (но не ее развития). При этом возможно снижение интенсивности нагрузки до нижнего -предела — при увеличении продолжительности занятия.

Интересные данные в отношении оптимальной частоты занятий получены Е.А.Пироговой (1985). При сравнении эффективности 2-, 3- и 5-разовых занятий по 30 мин (с интенсивностью 60 % МПК) обнаружено, что улучшение ряда функциональных показателей более выражено при трех тренировках, чем при пяти. Ухудшение некоторых показателей деятельности сердечно-сосудистой системы при 5-разовых тренировках объясняется тем, что в этом случае занятия частично проходят на фоне неполного восстановления, тогда как при 3-разовых тренировках организм имеет б6льшие возможности для полноценного отдыха и восстановления. В связи с этим рекомендации некоторых авторов о необхоимости. ежедневных (разовых) тренировок в оздоровительном беге лишены оснований. Однако при уменьшении интенсивности нагрузки ниже оптимальной (например, при тренировке в оздоровительной ходьбе) частота занятий должна быть не менее 5 раз в неделю.

3. Характеристика тренировочных нагрузок

Одним из основных вопросов при занятии физической подготовкой является выбор соответствующих, оптимальных нагрузок. Они могут определяться следующими факторами:

· Реабилитациями после всевозможных перенесенных заболеваний, в том числе и хронических.

· Восстановительно — оздоровительная деятельность для снятия психологического и физического напряжения после работы.

· поддержание существующей тренированности на существующем уровне.

· Повышение физической подготовки. Развитие функциональных возможностей организма.

Как правило, не возникает серьезных проблем с выбором нагрузок во втором и третьем случаях. Сложнее обстоит дело с выбором нагрузок в первом случае, что и составляет основное содержание лечебной физической культуры.

По степени воздействия на организм в оздоровительной физической культуре (так же, как и в спорте) различают пороговые, оптимальные, пиковые нагрузки, а также сверх нагрузки. Однако эти понятия относительно физической культуры имеют несколько иной физиологический смысл.

Пороговая нагрузка—это нагрузка, превышающая уровень привычной двигательной активности, та минимальная величина тренировочной нагрузки, которая дает необходимый оздоровительный эффект: возмещение недостающих энергозатрат, повышение функциональных возможностей организма и снижение факторов риска. С точки зрения возмещения недостающих энергозатрат пороговой является такая продолжительность нагрузки, такой объем бега, которые соответствуют расходу энергии не менее 2000 ккал в неделю. Такой расход энергии обеспечивается при беге продолжительностью около 3 ч (3 раза в неделю по 1 ч), или 30 км бега при средней скорости 10 км/ч, так как при беге в аэробном режиме расходуется примерно 1 ккал/кг на 1 км пути (0,98 у женщин и1.08 ккал/кг у мужчин).

Методическая разработка. Физиологическая классификация физических упражнений.

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

ООО Учебный центр

Реферат по дисциплине:

«Физиология физического воспитания и спорта

« ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ »

Филиппова Светлана Николаевна

В своей повседневной деятельности — в бытy, на производстве, во время занятий физической кyльтyрой и спортом — человек выполняет самые разнообразные двигательные действия: M ы не замечаем, как выполняем различные yпражнения, которые и держат наши мышцы в тонyсе. Например, поднимаясь по лестнице, мы совершаем движения, которые заставляют работать мышцы ног, спины, брюшного пресса, что помогает повысить обмен веществ. Укрепляются бедра, ягодицы и икроножные мышцы, yвеличивается объём легких. Физические yпражнения помогают в решении различных задач, таких как: физическое воспитание, образование и оздоровления. Физическое воспитание нарядy с дрyгими важными факторами способствyет охране здоровья, а также дисциплинирyет человека с раннего возраста.

С точки зрения физиологии совокyпность непрерывно связанных дрyг с дрyгом двигательных действий (движений), направленных на достижение определенной цели (решение двигательной задачи), является yпражнением. В соревновательном спортивном yпражнении совокyпность двигательных действий (движений) направлена на достижение максимально возможного спортивного резyльтата (примеры спортивных yпражнений: прыжок в высотy, метание копья, стрельба, спортивная игра, бег или плавание на определеннyю дистанцию).

Воздействие физических yпражнений на состояние фyнкций организма определяется многими причинами, которые yсловно могyт быть объединены в грyппы педагогических, психологических, биохимических и физиологических факторов. Особyю роль в классификации физических yпражнений играют физиологические закономерности движений. Физиологической основой классификации физических yпражнений могyт быть: режим мышечной деятельности (статический, динамический, смешанный), степень координационной сложности, отношение yпражнений к развитию качеств двигательной деятельности (физическим качествам), относительная мощность работы и дрyгие признаки.

Физические yпражнения чрезвычайно многообразны. Для их классификации невозможно применить один единственный критерий. Этим объясняется наличие различных систем физиологической классификации по разным критериям, положенным в их основy.

Многие yченые классифицирyют физические yпражнения по различным основаниям. Так, например, Д. Н. Давиденко разделил все yпражнения на следyющие виды:

1) по биомеханической стрyктyре движений;

2) по проявлению физических качеств;

3) по особенностям локомоций;

4) по мощности выполняемой работы;

5) по преобладающемy источникy энергии;

6) по yровню энерготрат;

7) по характерy регламентации нагрyзки;

8) по объемy активной мышечной массы .

Так же сyществyет классификация, предложенная В.С. Фарфелем, который все виды спортивных yпражнений разделил на:

Поза – это yдержание тела в определенном положении. При этом обеспечивается поддержание заданного yгла или необходимого напряжения мышц. Например: лежание, сидение, стояние, вис и yпор, стойка на кистях.

Все движения yсловно можно разделить на: стандартные и нестандартные. При стандартной (стереотипной) работе yпражнения выполняются в постоянных yсловиях и характеризyются строгой постоянностью движений. При нестандартной (ситyационной) работе наблюдается отсyтствие жесткой стереотипности в совершаемых движениях.

Первые формирyются по принципy стереотипа, выполняются во всегда заранее известных yсловиях, в определенной последовательности. Вторые — хоть и содержат ряд заyченных, стереотипных элементов, но выполняются в нестандартных yсловиях, непостоянных ситyациях, с большими вариациями, что характерно для единоборств и спортивных игр, а также для кроссов.

Грyппy стандартных движений можно yсловно разделить на две подгрyппы:

1) движение с количественной оценкой (в кг, м, с);

2) движение с качественной оценкой (в баллах).

Я.М. Коц в соответствии с кинематической характеристикой yпражнений разделяет их на:

Циклические движения, в свою очередь, делятся по зонам относительной мощности:

Их можно также разделить по видам локомоций (осyществляемые с помощью рyк или с помощью ног), которые могyт быть подразделены на естественные, совершаемые на сyше и в водной среде, со скольжением (бег на коньках).

Так, для циклических yпражнений характерны стандартные (постоянные, не меняющиеся) способы выполнения. Бегyн, пловец, велосипедист выполняют сравнительно небольшyю грyппy yпражнений, в которых строго чередyются определенные физиологические параметры движения. Для нестандартных yпражнений характерны постоянная смена yсловий спортивной деятельности, а вместе с ней и изменение формы движений и их физиологических характеристик (бокс, борьба, фехтование, спортивные игры).

Циклические yпражнения – это движения относительно постоянных стрyктyры и мощности.

В свою очередь, циклические yпражнения делятся на:

Анаэробные yпражнения – это действия, при которых мышечные движения совершаются за счет энергии полyченной в ходе анаэробного гликолиза , то есть окисление глюкозы происходит при отсyтствии кислорода. Примером анаэробных тренировок могyт слyжить: силовой тренинг в бодибилдинге , паyэрлифтинге , армрестлинге и т.д. Анаэробные тренировки отличаются периодизацией нагрyзки.

Аэробные yпражнения – это действия, при которых мышечные движения совершаются за счет энергии, полyченной в ходе аэробного гликолиза, то есть окисления глюкозы кислородом.

Примеры аэробных yпражнений:

Бег на длинные дистанции;

Езда на велосипеде или занятия на велотренажере;

Ациклические yпражнения имеют выраженное начало и конец. Повторение не связано неразрывно с окончанием предыдyщего движения и не обyславливает последyющее. Ациклические движения не строятся на ритмическом двигательном рефлексе, хотя некоторые из них могyт быть причислены к локомоциям (прыжки). Спортивные ациклические движения связанны с максимальной мобилизацией силы и скорости сокращения. Они слyжат целям развития силы и быстроты.

Ациклические yпражнения можно разделить на несколько видов:

Характерной особенностью взрывных yпражнений является мощность, сила с которой выполняется данное yпражнение. Примером могyт слyжить – прыжки и метания. Грyппy прыжков составляют: прыжки в легкой атлетике (в длинy, в высотy, с шестом), прыжки на лыжах с трамплина и прыжки с трамплина в воднолыжном спорте, прыжки в водy, гимнастические и акробатические прыжки. В грyппy метаний входят: легкоатлетические метания диска, копья, молота, толкание ядра. Частным слyчаем метаний являются тяжелоатлетические yпражнения (рывок и толчок).

Стандартно-переменные yпражнения – это соревновательные yпражнения в спортивной и хyдожественной гимнастике и акробатике (кроме прыжков), в фигyрном катании на коньках и на водных лыжах, в синхронном плавании.

Нестандартно-переменные (ситyационные) yпражнения включают все спортивные игры и спортивные единоборства, а также все разновидности горнолыжного спорта.

Спортивные единоборства – это вид спорта, в котором два противника пытаются физическими приемами или с помощью специального снаряжения нанести yдар дрyг дрyгy. Данный вид спорта развивает силy, ловкость, yкрепляет здоровью. К ним можно отнести: бокс, дзюдо, тхэквандо, фехтование.

К интервально-повторным yпражнениям относятся соревновательные, а также комплексные тренировочные yпражнения, которые составлены из стандартной комбинации различных или одинаковых элементов, разделенных периодами полного или частичного отдыха.

Огромное число физических, в том числе спортивных, yпражнений обyсловливает необходимость их классификации. Физиологическая классификация объединяет в грyппы физические yпражнения со сходными фyнкциональными характеристиками. С одной стороны, это такие yпражнения, для yспешного выполнения которых могyт быть использованы в определенной степени сходные режимы, средства и методы физического воспитания (спортивной тренировки). С дрyгой стороны, в однy грyппy объединяются физические yпражнения, которые могyт быть в равной мере использованы в системе физического воспитания (спортивной тренировки) для повышения фyнкциональных возможностей одних и тех же физиологических органов, систем и механизмов, а следовательно, одного и того же физического качества.

. Голyбев В.Н. Организация двигательной активности человека / В.Н. Голyбев. – 1997. – С. 45.

Давиденко Д.Н. Спортивная физиология / Д.Н. Давиденко. – 1999. – С. Данилова Н. Н. Психофизиология: Учеб. для вузов / Данилова Н. Н. – М.: Аспект Пресс, 1998. — 373 с.: ил.

Коц Я.М., Спортивная физиология. -М.: Физкyльтyра и спорт, 1986.

Матвеев Л.П. Основы спортивной тренировки. — М.: ФиС, 1977.

ФИЗИОЛОГИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ

Элла Станюкович 2 лет назад Просмотров:

1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» С.И. КАРТЫШЕВА ФИЗИОЛОГИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности «Физическая культура» и направлению «Педагогическое образование», профиль «Физическая культура» ВОРОНЕЖ Воронежский государственный педагогический университет 2012

2 УДК 7 ББК 75 К27 Издано по решению учебно-методического совета ВГПУ. Протокол 6 от г. Р е ц е н з е н т ы : доктор медицинских наук, профессор кафедры анатомии и физиологии А.Н. Корденко; доктор медицинских наук, профессор кафедры теории и методики ФК А.И. Григорьев К27 Картышева С.И. Физиология физических упражнений : учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности «Физическая культура» и направлению «Педагогическое образование», профиль «Физическая культура» / С.И. Картышева. Воронеж : Воронежский государственный педагогический университет, с. В учебно-методическом пособии представлен теоретический и практический материал, необходимый при изучении дисциплины «Физиология физических упражнений». Издание адресовано студентам, обучающимся по специальности «Физическая культура» и направлению «Педагогическое образование, профиль «Физическая культура», а также тренерам, преподавателям, работающим в области физической культуры и спорта. УДК 7 ББК 75 Картышева С.И., 2012 Воронежский государственный педагогический университет, редакционно-издательская обработка,

3 ВВЕДЕНИЕ Физиология спорта как самостоятельный раздел физиологии человека возникла в нашей стране в 20-х гг. прошлого столетия. Основоположниками данной дисциплины были И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский, А.А. Ухтомский, К.М. Быков и др. Большая заслуга в создании этого раздела физиологии принадлежит Л.А. Орбели и его ученику А.Н. Крестовникову. Изучение физиологии физических упражнений занимает одно из важных мест в системе подготовки специалистов по физической культуре и спорту. Без знания того, как тело человека выполняет физическую работу и как реагирует на мышечную деятельность, невозможно правильно планировать учебно-тренировочный процесс. Современному тренеру и преподавателю физической культуры важно знать и понимать процессы, происходящие в организме при осуществлении мышечной деятельности не только для достижения высоких спортивных результатов, но и для успешных занятий физической культурой с лицами, имеющими отклонения в состоянии здоровья, уметь использовать эти знания в практической работе. Изложенный материал полезен с практической точки зрения не только специалистам в области физической культуры и спорта, но и всем тем, кто хочет оставаться здоровым и физически подготовленным. Пособие составлено с учетом требований Федеральных государственных образовательных стандартов и рекомендовано преподавателям и студентам высших учебных заведений, изучающим физиологию физических упражнений и спортивной деятельности. 3

4 ТЕМЫ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ Лекция 1. Адаптация к мышечной деятельности и резервные возможности организма План: 1. Адаптация, цена адаптации. Динамика адаптационных изменений в организме, ее стадии. 2. Физиологические особенности адаптации к физическим нагрузкам. 3. Срочная и долговременная адаптация к физическим нагрузкам. 4. Функциональная система адаптации. 5. Физиологические резервы организма и их характеристика. 1. Адаптация, цена адаптации. Динамика адаптационных изменений в организме, ее стадии Одной из важнейших проблем современной физиологии и медицины является исследование закономерностей процесса адаптации организма к различным факторам среды. С физиологической точки зрения адаптация это совокупность физиологических реакций, лежащая в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленная на сохранение относительного постоянства его внутренней среды гомеостаза. Приспособительные изменения в здоровом организме бывают двух видов: 1) изменения в привычной зоне колебаний факторов среды, когда система функционирует в привычных для ее условиях, т.е. качественные и количественные характеристики факторов среды организму «известны», и их воздействие организм компенсирует своими резервными возможностями, сохраняя при этом относительное постоянство внутренней среды. Такую группу изменений называют обычными физиологическими реакциями, т.к. они не связаны с существенными физиологическими перестройками в организме и не выходят за пределы условной физиологической нормы; 2) изменения при действии факторов среды, имеющие качественные и количественные отличия от «привычных» показателей действующих факторов. При этом для сохранения гомеостаза внутренней среды организм должен включить дополнительные механизмы компенсаторных реакций. Данная группа изменений отличается значительным использова- 4

5 нием физиологических резервов и перестройкой функциональных систем это так называемые адаптационные сдвиги. В динамике адаптационных изменений у спортсменов выделяют 4 стадии: 1. Стадия физиологического напряжения организма характеризуется преобладанием процессов возбуждения в коре головного мозга и распространением их на подкорковые и нижележащие двигательные и вегетативные центры, возрастанием функции коры надпочечников, увеличением показателей вегетативных систем и уровня обмена веществ. На уровне двигательного аппарата происходит увеличение числа активных двигательных единиц, дополнительное включение мышечных волокон, увеличение силы и скорости сокращения мышц, увеличение в мышцах гликогена, АТФ и креатинфосфата. Спортивная работоспособность на этой стадии неустойчива. Основная нагрузка ложится на регуляторные механизмы за счет их напряжения осуществляется приспособление физиологических реакций и метаболизма к возросшим физическим нагрузкам. При этом в некоторых случаях изменения функций организма могут носить выраженный характер. 2. Стадия адаптированности (тренированности). Физиологическую основу этой стадии составляет вновь установившийся уровень функционирования различных органов и систем для поддержания гомеостаза в конкретных условиях деятельности. Определяемые в это время функциональные сдвиги не выходят за рамки физиологических колебаний, а работоспособность спортсменов стабильна и даже повышается. 3. Стадия дезадаптации организма развивается в результате перенапряжения адаптационных механизмов и включения компенсаторных реакций вследствие интенсивных тренировочных нагрузок и недостаточного отдыха между ними. Процесс дезадаптации по сравнению с процессом приспособления происходит медленнее, причем сроки его наступления, продолжительность и степень выраженности функциональных изменений зависят от индивидуальных особенностей организма. Данная стадия характеризуется отсутствием признаков активации нервной и эндокринной систем, также имеет место некоторое снижение общей функциональной устойчивости организма. Это состояние может быть отнесено к предболезненному. При дезадаптации наблюдается эмоциональная и вегетативная неустойчивость, раздражительность, вспыльчивость, головные боли, нарушение сна; снижается умственная и физическая работоспособность. Стадия дезадаптации по своим патофизиологическим основам в значительной мере соответствует состоянию перетренированности спортсменов. 4. Стадия реадаптации возникает после длительного перерыва в систематических тренировках или при их полном прекращении и отли- 5

6 чается приобретением некоторых исходных свойств и качеств организма. Таким образом, каждая из перечисленных стадий характеризуется своими функциональными изменениями и регуляторно-энергетическими механизмами. Принципиальное значение в спорте имеют две первые стадии. Применительно к общей схеме адаптации такие стадии свойственны людям в процессе приспособления к любым условиям деятельности. За систематические чрезмерные физические нагрузки, а затем за их прекращение организм спортсменов в дальнейшем платит определенную биологическую цену, что может выражаться развитием кардиосклероза, ожирением, снижением резистентности клеток и тканей к различным неблагоприятным воздействиям и повышением уровня общей заболеваемости. Цена адаптации может проявляться в двух различных формах: 1) в прямом изнашивании функциональной системы, на которую при адаптации падает основная нагрузка; 2) в явлениях отрицательной перекрестной адаптации, т.е. когда у адаптированных к определенной физической нагрузке людей возникают нарушения в других функциональных системах, не связанных с этой нагрузкой. Цена адаптации в значительной мере зависит от вида физических нагрузок, к которым происходит приспособление. 2. Физиологические особенности адаптации к физическим нагрузкам Одним из непременных условий развития адаптации к физическим нагрузкам является мобилизация и использование физиологических резервов организма. Это осуществимо в условиях систематических занятий спортом (тренировок). С физиологической точки зрения ведущими в тренировке являются повторность и возрастание физических нагрузок, что позволяет за счет обратных связей совершенствовать функциональные возможности органов и систем и их энергетическое обеспечение на основе механизма саморегуляции организма. С этих позиций тренировка сводится к активизации механизмов адаптации, включению физиологических резервов, благодаря которым организм человека легче и быстрее приспосабливается к повышенным нагрузкам, совершенствуя свои физические, физиологические и психические качества, повышая состояние тренированности. Тренированность это уровень функционального состояния организма, который характеризуется совершенствованием механизмов регуляции, увеличением физиологических резервов и готовностью к их мобилизации, что выражается в его повышенной устойчивости к длитель- 6

7 ным и интенсивным физическим нагрузкам и высокой работоспособности. Развившееся в процессе тренировки состояние тренированности по своим физиологическим механизмам и морфофункциональной сути соответствует стадии адаптированности организма к физическим нагрузкам. У понятий «адаптация», «адаптированность», с одной стороны, и «тренировка», «тренированность», с другой стороны, много общих черт, главной из которых является достижение нового уровня работоспособности на основе образования в организме специальной адаптивной функциональной системы с определенным уровнем физиологических констант. Тренировка и тренированность понятия педагогические, хотя и базируются на знаниях физиологических закономерностей организма спортсменов. Исследование и характеристика этих процессов и состояний, связанных прежде всего с обоснованием рационально построенных тренировочных нагрузок, является прерогативой педагогов. Адаптация и адаптированность спортсменов к физическим нагрузкам и все функциональные и структурные перестройки, происходящие при этом в организме, относятся к биологическим категориям и составляют основные научные и учебные проблемы медиков и физиологов. Адаптация организма к физическим нагрузкам заключается в мобилизации и использовании функциональных резервов организма, в совершенствовании имеющихся физиологических механизмов регуляции. При этом новых функциональных явлений и механизмов в процессе адаптации не наблюдается, а уже имеющиеся механизмы начинают работать совершеннее, интенсивнее и экономичнее. В основе адаптации к физическим нагрузкам лежат нервногуморальные механизмы, включающиеся в деятельность и совершенствующиеся при работе двигательных единиц (мышц и мышечных групп). При адаптации спортсменов происходит усиление деятельности ряда функциональных систем за счет мобилизации и использования их резервов, системообразующим фактором при этом должен являться приспособительный полезный результат выполнение поставленной задачи, т.е. конечный спортивный результат. Комплекс функциональных систем, обеспечивающих конечный спортивный результат, формируется организмом спортсмена ради достижения такого результата. Отсутствие результата или систематически недостаточный его уровень могут не только стимулировать формирование данного комплекса, но и разрушать его, прекращать функционирование в зависимости от величины и характера физиологических резервов, воли, мотивации и других факторов. Таким образом, адаптация к мышечной деятельности представляет собой системный ответ организ- 7

8 ма, направленный на достижение состояния высокой тренированности и минимизацию физиологической цены за это. 3. Срочная и долговременная адаптация к физическим нагрузкам Выделяют 2 вида адаптации срочную (несовершенную) и долговременную (совершенную). 1. Срочная адаптация возникает непосредственно после начала действия раздражителя и может реализоваться на основе готовых, ранее сформировавшихся физиологических механизмов и программ (увеличение теплопродукции в ответ на холод, увеличение теплоотдачи в ответ на жару, рост легочной вентиляции, ударного и минутного объемов крови в ответ на физическую нагрузку и недостаток кислорода, приспособление органа зрения к темноте и др.). Отличительной чертой срочной адаптации является то, что деятельность организма протекает на пределе его возможностей при почти полной мобилизации физиологических резервов, но далеко не всегда обеспечивает необходимый адаптационный эффект. Срочная адаптация к физическим нагрузкам характеризуется максимальной по уровню и неэкономичной гиперфункцией, отвечающей за адаптацию функциональной системы, резким снижением физиологических резервов данной системы, явлениями чрезмерной стресс-реакции организма и возможным повреждением органов и систем. 2. Долговременная адаптация возникает постепенно, в результате длительного или многократного действия на организм факторов среды. Она возникает не на основе готовых физиологических механизмов, а на базе вновь сформированных программ регулирования. Долговременная адаптация развивается на основе многократной реализации срочной адаптации и характеризуется тем, что в итоге постепенного количественного накопления каких-либо изменений организм приобретает новое качество в определенном виде деятельности. В результате обеспечивается осуществление организмом ранее недостижимой силы, скорости и выносливости при физических нагрузках, развитие устойчивости организма к значительной гипоксии, которая ранее была несовместима с активной жизнедеятельностью, способность организма к работе при существенно измененных показателях гомеостаза, развитие устойчивости к холоду, теплу, большим дозам ядов, введение которых ранее было смертельным. В процессе адаптации организма энергетический обмен перестраивается в направлении более экономного расходования энергии в состоянии покоя и повышенной мощности метаболизма в условиях физического напряжения. 8

9 Таким образом, долговременная адаптация сопровождается следующими физиологическими процессами: а) перестройкой регуляторных механизмов; б) мобилизацией и использованием резервных возможностей организма; в) формированием специальной функциональной системы адаптации к конкретной трудовой (спортивной) деятельности человека. Данные физиологические реакции являются главными и основными составляющими процесса адаптации, а общебиологическая закономерность таких приспособительных перестроек относится к любой деятельности человека. 4. Функциональная система адаптации В достижении устойчивой и совершенной адаптации большую роль играет перестройка регуляторных приспособительных механизмов и мобилизация физиологических резервов, а также последовательность их включения на разных функциональных уровнях. Сначала включаются обычные физиологические реакции и лишь затем реакции напряжения механизмов адаптации, требующие значительных энергетических затрат с использованием резервных возможностей организма, что приводит к формированию специальной функциональной системы адаптации, обеспечивающей конкретную деятельность человека. Такая функциональная система у спортсменов представляет собой вновь сформированное взаимоотношение нервных центров, гормональных, вегетативных и исполнительных органов, необходимое для решения задач приспособления организма к физическим нагрузкам. Морфофункциональной основой такой системы является образование в организме системного структурного следа в ответ на мышечную работу, что проявляется созданием новых межцентральных взаимосвязей, повышением активности дыхательных ферментов, гипертрофией сердца, скелетных мышц и надпочечников, увеличением количества митохондрий, усилением функций вегетативных систем. В целом функциональная система, ответственная за адаптацию к физическим нагрузкам, включает в себя три звена: 1) афферентное; 2) центральное регуляторное; 3) эффекторное. Афферентное звено функциональной системы адаптации состоит из рецепторов, а также чувствительных нейронов и совокупностей афферентных нервных клеток в центральной нервной системе. Все эти элементы нервной системы получают раздражения из внешней среды и от самого организма и участвуют в осуществлении так называемого афферентного синтеза, необходимого для адаптации. Афферентный синтез 9

10 возникает, по мнению П.К. Анохину, при взаимодействии мотивации, памяти, обстановочной и пусковой информации. В спорте в одних случаях (например, у бегунов, лыжников, гимнастов) афферентный синтез для принятия решения о начале своих движений относительно прост, и это облегчает формирование адаптивной системы, в других же (единоборства, спортивные игры) весьма сложен, что затрудняет образование такой системы. Центральное регуляторное звено функциональной системы представлено нейрогенными и гуморальными процессами управления адаптивными реакциями. В ответ на афферентные сигналы нейрогенная часть звена включает двигательную реакцию и мобилизует вегетативные системы на основе рефлекторного принципа регуляции функций. Афферентная импульсация, идущая от рецепторов к коре головного мозга, вызывает возникновение положительных (возбудительных) и отрицательных (тормозных) процессов, которые и формируют функциональную адаптивную систему. В адаптированном организме нейрогенная часть звена быстро и четко реагирует на афферентную импульсацию соответствующей мышечной активностью и мобилизацией вегетативных функций. В неадаптированном организме такого совершенства нет, мышечное движение будет выполнено приблизительно, а вегетативное обеспечение окажется недостаточным. При поступлении сигнала о физической нагрузке одновременно с описанными выше изменениями происходит нейрогенная активация гуморальной части центрального регуляторного звена, ответственного за управление адаптационным процессом. Функциональное значение гуморальных реакций (повышенное высвобождение гормонов, ферментов и медиаторов) определяется тем, что они путем воздействия на метаболизм органов и тканей обеспечивают более полноценную мобилизацию функциональной адаптивной системы и ее способность к длительной работе на повышенном уровне. Эффекторное звено функциональной системы адаптации включает в себя скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения, кровь и другие вегетативные системы. Интенсивность и длительность физических нагрузок на уровне скелетных мышц определяется тремя основными факторами: числом и типом активируемых моторных единиц; уровнем и характером биохимических процессов в мышечных клетках; особенностями кровоснабжения мышц, от чего зависит приток кислорода, питательных веществ и удаление метаболитов. Увеличение силы, скорости и точности движений в процессе долговременной адаптации достигается двумя основными процессами: формированием в центральной нервной системе функциональной системы управления движениями и морфофункциональными изменениями в мышцах (гипертрофия мышц, увеличение мощности систем аэробного и анаэробного энергообразова- 10

11 ния, перераспределение кровотока и др.). Таким образом, формирование функциональной адаптивной системы с вовлечением в этот процесс различных морфофункциональных структур организма составляет принципиальную основу долговременной адаптации к физическим нагрузкам и реализуется повышением эффективности деятельности различных органов и систем и организма в целом. Зная закономерности формирования функциональной системы, можно различными средствами эффективно влиять на отдельные ее звенья, ускоряя приспособление к физическим нагрузкам и повышая тренированность, т.е. управлять адаптационным процессом. 5. Физиологические резервы организма и их характеристика Под физиологическими резервами организма понимается выработанная в процессе эволюции адаптационная и компенсаторная способность органа, системы и организма в целом усиливать во много раз интенсивность своей деятельности по сравнению с состоянием относительного покоя. В качестве примера проявления физиологических резервов можно указать на то, что во время тяжелой физической нагрузки минутный объем крови (МОК) у хорошо тренированного человека может достигать 40 л, т.е. увеличиваться в 8 раз, легочная вентиляция при этом возрастает в 10 раз, обусловливая увеличение потребления кислорода и выделение углекислого газа в 15 раз и более. В таких условиях работа сердца человека, как показывают расчеты, возрастает в 10 раз. Все резервные возможности организма Л.С. Мозжухин предлагает разделить на две группы: 1. Социальные резервы (психологические и спортивно-технические). 2. Биологические резервы (структурные, биохимические и физиологические). Физиологические резервы включаются поочередно: первая очередь резервов реализуется при работе до 30% от абсолютных возможностей организма и включает переход от состояния покоя к повседневной деятельности. Механизм этого процесса условные и безусловные рефлексы; вторая очередь включения осуществляется при напряженной деятельности, нередко в экстремальных условиях, при работе от 30 до 65% от максимальных возможностей (тренировки, соревнования). Включение резервов происходит благодаря нейрогуморальным влияниям, а также волевым усилиям и эмоциям; резервы третьей очереди включаются обычно в борьбе за жизнь, часто после потери сознания, в агонии. Включение резервов этой очереди обеспечивается безусловно-рефлекторным путем и обратной 11

12 гуморальной связью. Во время соревнований или работы в экстремальных условиях диапазон физиологических резервов снижается, поэтому основная задача состоит в его повышении. Оно может достигаться закаливанием организма, общей и специально направленной физической тренировкой, использованием фармакологических средств и адаптогенов. При этом тренировки восстанавливают и закрепляют физиологические резервы организма, ведут к их расширению. И.П. Павлов указывал, что израсходованные ресурсы организма восстанавливаются не только до исходного уровня, но и с некоторым избытком (феномен избыточной компенсации). Биологический смысл этого феномена огромен: повторные нагрузки, приводящие к суперкомпенсации, обеспечивают повышение рабочих возможностей организма. В этом и состоит главный эффект систематических тренировок. Под влиянием тренирующих воздействий спортсмен в процессе восстановления становится сильнее, быстрее и выносливее, т.е. в итоге расширяются его физиологические резервы. Вопросы для самоконтроля 1. Что такое адаптация? 2. Какие виды приспособительных изменений в организме происходят в результате адаптационных процессов? 3. Охарактеризуйте стадии адаптационных изменений у спортсмена. 4. Что такое цена адаптации? В каких формах она выражается? 5. Дайте определение тренированности. Раскройте физиологическую сущность состояния тренированности. 6. Опишите изменения, происходящие в организме в результате срочной и долговременной адаптации. 7. Перечислите и охарактеризуйте звенья функциональной системы, ответственной за адаптацию к физическим нагрузкам. 8. Что такое физиологические резервы организма? 9. Перечислите и охарактеризуйте группы резервных возможностей организма по Л.С. Мозжухину. 10. Опишите очередность включения резервных возможностей организма при физических нагрузках. Список рекомендуемой литературы 1. Агаджанян Н.А. Проблемы адаптации и учение о здоровье: учеб. пособие / Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский, А.П. Берсенева. М. : РУДН, с. 2. Давыдова Н.С. Физиология двигательной деятельности: учеб. пособие / Н.С. Давыдова. Иркутск: изд-во Иркутск. гос. пед. ун-та, с. 12

13 3. Смирнов В.М. Физиология физического воспитания и спорта: учебник для студ. средн. и высш. учеб. заведений / В.М. Смирнов, В.И. Дубровский. М. : Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, с. 4. Солодков А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: учебник / А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб. М. : Олимпия Пресс, с. Лекция 2. Функциональные изменения в организме при физических нагрузках План: 1. Изменения функций организма человека, происходящие под воздействием физических упражнений. 2. Функциональные сдвиги в организме при нагрузках постоянной и переменной мощности. 3. Физиологические критерии, определяющие адаптированность организма к физическим нагрузкам. Физические нагрузки вызывают перестройки различных функций организма, особенности и степень которых зависят от мощности и характера двигательной деятельности. 1. Изменения функций организма человека, происходящие под воздействием физических упражнений В состоянии покоя деятельность различных функций организма находится на относительно невысоком уровне, при переходе же к рабочему уровню происходит перестройка функций различных органов и систем на более высокий уровень активности и новое межсистемное согласование на рабочем уровне. В ЦНС происходит повышение лабильности и возбудимости многих нейронов. В различных отделах ЦНС создается функциональная система нервных центров, обеспечивающая выполнение задуманной цели действия на основе анализа внешней информации. Возникающий комплекс нервных центров становится рабочей доминантой, которая имеет повышенную возбудимость, подкрепляется различными афферентными раздражениями и избирательно затормаживает реакции на посторонние раздражители. Создается цепь условных и безусловных рефлексов или двигательный динамический стереотип, облегчающий последовательное выполнение одинаковых движений (в циклических уп- 13

14 ражнениях) или программы различных двигательных актов (в ациклических упражнениях). Еще перед началом работы в коре больших полушарий осуществляется предварительное программирование и формирование преднастройки на предстоящее движение, которые отражаются в различных формах изменений электрической активности. В спинном мозге за 60 мс до начала двигательной деятельности повышается возбудимость мотонейронов. В мобилизации функций организма и их резервов велика роль симпатической нервной системы, выделения гормонов гипофиза и надпочечников. В двигательном аппарате во время работы повышается возбудимость и лабильность работающих мышц, увеличивается чувствительность их проприорецепторов, растет температура и снижается вязкость мышечных волокон. В мышцах дополнительно открываются капилляры, которые в состоянии покоя находились в спавшемся состоянии, улучшается кровоснабжение. Однако при больших статических напряжениях (более 30% максимального усилия) кровоток в мышцах резко затрудняется или вовсе прекращается из-за сдавливания кровеносных сосудов. Нервные импульсы, поступающие в мышцу с небольшой частотой, вызывают слабые одиночные сокращения мышечных волокон, а при повышении частоты их более мощные тетанические сокращения. Различные двигательные единицы (ДЕ) в целой скелетной мышце при длительных физических нагрузках вовлекаются в работу попеременно, восстанавливаясь в периоды отдыха, а при больших кратковременных напряжениях включаются синхронно. В зависимости от мощности работы активируются разные ДЕ: при небольшой интенсивности работы активны лишь высоковозбудимые и менее мощные медленные двигательные единицы, а с повышением мощности работы промежуточные и маловозбудимые, но наиболее мощные быстрые двигательные единицы. Дыхание значительно усиливается при мышечной работе: растет глубина (до 2 3 л) и частота дыхания (до вдохов/мин). Минутный объем дыхания при этом может увеличиваться до л/мин. Однако значительное потребление кислорода дыхательными мышцами (до 1 л/мин) делает нецелесообразным предельное напряжение внешнего дыхания. Сердечнососудистая система, участвуя в доставке кислорода работающим тканям, претерпевает следующие изменения: увеличивается систолический объем крови (при больших нагрузках у спортсменов до мл), нарастает ЧСС (до 180 уд/мин и более), растет минутный объем крови (у тренированных спортсменов до 35 л/мин и более). Происходит перераспределение крови в пользу работающих органов 14

15 (скелетной и сердечной мышц, легких) и снижение кровоснабжения внутренних органов и кожи. Перераспределение крови тем более выражено, чем больше мощность работы. Количество циркулирующей крови при работе увеличивается за счет ее выхода из кровяных депо. Увеличивается скорость кровотока, а время кругооборота крови снижается вдвое. В системе крови наблюдается увеличение количества форменных элементов: миогенный эритроцитоз, миогенный тромбоцитоз и миогенный лейкоцитоз. При работе увеличивается отдача кислорода из крови в ткани, что приводит к увеличению артерио-венозной разности по кислороду и коэффициента использования кислорода. Рост кислородного долга при передвижениях спортсменов на средние и длинные дистанции сопровождается увеличением в крови концентрации молочной кислоты и снижением рн крови. В связи с потерей воды и увеличением количества форменных элементов повышение вязкости крови достигает 70%. При циклических упражнениях различной длительности с увеличением дистанции снижаются единичные энерготраты (ккал/с) и растут суммарные энерготраты (до 2 3 ккал на всю работу), а анаэробный путь энергопродукции (за счет АТФ, КрФ и гликолиза) сменяется постепенно аэробным путем (за счет окисления углеводов, а затем и жиров). 2. Функциональные сдвиги в организме при нагрузках постоянной и переменной мощности Функциональные изменения в организме спортсмена зависят от характера физической нагрузки. Если работа совершается с относительно постоянной мощностью (циклические упражнения на средних, длинных и сверхдлинных дистанциях), то степень функциональных сдвигов зависит от уровня ее мощности. Чем больше мощность работы, тем больше потребление кислорода в единицу времени, минутный объем крови и дыхания, ЧСС, выброс катехоламинов. Эти изменения имеют индивидуальные особенности, связанные с генетическими свойствами организма: у некоторых лиц реакция на нагрузку сильно выражена, а у других незначительна. Функциональные сдвиги зависят и от уровня работоспособности и спортивного мастерства. Имеются также половые и возрастные различия. При одинаковой мощности мышечной работы функциональные сдвиги выражены сильнее у менее подготовленных лиц, а также у женщин по сравнению с мужчинами и у детей по сравнению со взрослыми. Следует отметить прямо пропорциональную зависимость между мощностью работы и ЧСС, которая у взрослых тренированных лиц наблюдается в диапазоне от 130 до 180 уд/мин, а у пожилых от 110 до уд/мин. Именно эта закономерность лежит в основе различных тестов физической работоспособности, так как регистрация ЧСС наибо- 15

16 лее доступна в естественных условиях двигательной деятельности. Работа переменной мощности характерна для спортивных игр и единоборств, она наблюдается и при стандартных ациклических упражнениях в гимнастике, акробатике, фигурном катании и др., а также при рывках, спуртах, финишировании в циклических упражнениях. Каждое изменение мощности работы требует нового сдвига активности различных органов и систем организма спортсмена. При этом быстрые изменения в деятельности ЦНС и двигательного аппарата не могут сопровождаться такими же быстрыми перестройками вегетативного обеспечения работы. На этот переходный процесс затрачивается так называемое время задержки, когда ткани организма испытывают недостаточность кислородного снабжения и возникает кислородный долг. Чем лучше спортсмен адаптирован к работе переменной мощности, тем меньше у него время задержки, т.е. быстрее возникают сдвиги в дыхании, кровообращении, энерготратах и накапливается меньший кислородный долг. Вегетативные системы у адаптированных спортсменов становятся более лабильными они легче повышают функциональную активность при повышении мощности работы и быстрее успевают восстанавливаться при каждом ее снижении, даже в процессе работы. Восстановление по ходу работы не доводит функциональные показатели до уровня покоя, а сохраняет их на некотором оптимальном уровне. Для тестирования адаптации спортсменов к работе переменной мощности используют физические нагрузки (степ-тест, велоэргометрический тест), в которых в случайном порядке или с определенной закономерностью варьируют мощность работы и при этом регистрируют ЧСС (или другие физиологические показатели). Расчет корреляции ЧСС и мощности нагрузки позволяет судить о приспособленности организма конкретного спортсмена к данной работе. 3. Физиологические критерии, определяющие адаптированность организма к физическим нагрузкам Знание основных закономерностей функциональных сдвигов организма человека при мышечной работе позволяет использовать их для решения многих прикладных задач. Среди важнейших физиологических критериев, определяющих адаптированность организма спортсмена к физическим нагрузкам и текущий уровень работоспособности, можно отметить следующие: 1) скорость перестройки деятельности отдельных органов и систем организма от уровня покоя на оптимальный рабочий уровень и скорость обратного перехода к уровню покоя, что характеризует хорошую приспособленность организма спортсменов к физическим нагрузкам; 2) длительность удержания рабочих сдвигов различных функций 16

17 на оптимальном рабочем уровне, что определяет адаптацию к работе постоянной мощности; 3) величина функциональных сдвигов при одинаковой работе, с помощью которой можно оценивать более высокую подготовленность спортсмена по более экономичному выполнению нагрузки; 4) прямо пропорциональная зависимость между уровнем потребления кислорода, ЧСС, минутного объема дыхания и кровообращения, с одной стороны, и мощностью работы, с другой стороны, которая позволяет использовать различные нагрузочные тесты с регистрацией данных показателей для оценки работоспособности спортсменов. Вопросы для самоконтроля 1. Какие изменения происходят в ЦНС под воздействием физических упражнений? 2. Что такое рабочая доминанта? 3. Какие изменения происходят в двигательном аппарате под воздействием физических упражнений? 4. Какие изменения происходят в кислородтранспортной системе в результате систематической двигательной деятельности? 5. Охарактеризуйте изменения, происходящие в организме спортсмена при выполнении им работы постоянной мощности. 6. Охарактеризуйте изменения, происходящие в организме спортсмена при выполнении им работы переменной мощности. 7. Какие физические нагрузки используют для тестирования адаптации спортсменов к работе переменной мощности? 8. Перечислите важнейшие физиологические критерии, определяющие адаптированность организма спортсмена к физическим нагрузкам и текущий уровень работоспособности. Список рекомендуемой литературы 1. Агаджанян Н.А. Проблемы адаптации и учение о здоровье: учеб. пособие / Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский. М. : РУДН, с. 2. Давыдова Н.С. Физиология двигательной деятельности: учеб. пособие. / Н.С. Давыдова. Иркутск: изд-во Иркутск. гос. пед. ун-та, с. 3. Смирнов В.М. Физиология физического воспитания и спорта: учебник для студ. средн. и высш. учеб. заведений / В.М. Смирнов, В.И. Дубровский. М. : Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, с. 4. Спортивная физиология / под ред. Я.М. Коца. М. : Физкультура и спорт, с. 5. Фомин Н.А. Физиологические основы двигательной активности / Н.А. Фомин, Ю.Н. Вавилов. М. : ФиС, с. 17

18 Лекция 3. Классификация физических упражнений План: 1. Физические упражнения. Классификация физических упражнений. 2. Физиологическая классификация спортивных упражнений в соответствии с типом сокращения основных мышц. 3. Классификация циклических упражнений в зависимости от характера энергообеспечения (по А.Р. Гоцу). 4. Характеристика динамических физических упражнений по зонам мощности (по В.С. Фарфелю). 1. Физические упражнения. Классификация физических упражнений К основным средствам физического культуры относят физические упражнения, естественные силы природы и гигиенические факторы. Физические упражнения это двигательные действия человека, направленные на решение таких задач физической культуры, как повышение работоспособности и оздоровление населения. Физические, в том числе спортивные упражнения, классифицируются с целью: понимания общих механизмов воздействия различных упражнений на организм в целом или на его отдельные системы; правильного подбора и расширения диапазона средств воздействия на организм занимающегося. В настоящее время в физиологии спорта существует целый ряд классификаций физических упражнений. Приведем в качестве примера некоторые из них. I. Общая классификация физических упражнений. 1. Классификация физических упражнений по признаку исторически сложившихся систем физического воспитания: а) гимнастика; б) игры; в) спорт; г) туризм. 2. Классификация физических упражнений по их анатомическому признаку. Все физические упражнения группируются по их воздействию на: а) мышцы рук, б) ног, в) брюшного пресса, г) спины и т.д. 18

19 3. Классификация физических упражнений по признаку их преимущественной направленности на воспитание отдельных физических качеств: а) собственно-силовые; б) скоростные; в) скоростно-силовые; г) выносливостные; д) координационные или сложно-технические. 4. Классификация физических упражнений по признаку биомеханической структуры движения: а) циклические; б) ациклические; в) смешанные. 5. Классификация физических упражнений по видам движения: а) стандартные (стереотипные) движения: упражнения качественного значения (с оценкой в баллах: гимнастика, фигурное катание, прыжки в воду и др.); упражнения количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах). б) нестандартные (ситуационные) движения: спортивные игры; единоборства; кроссы. 6. Классификация физических упражнений по признаку физиологических зон мощности: а) максимальной, б) субмаксимальной, в) большой, г) умеренной мощности. 7. Классификация физических упражнений по признаку спортивной специализации: а) соревновательные; б) специально-подготовительные; в) общеподготовительные. 8. Классификация физических упражнений по признаку интенсивности выполняемой нагрузки: а) чрезмерно большие; б) тренирующие; в) поддерживающие (недостаточные для изменений, но исключающие обратное развитие тренированности); г) восстанавливающие (недостаточные для поддержания достигнутого уровня, но ускоряющие процессы восстановления после выполнения тренирующей нагрузки); 19

20 д) малые (не оказывающие заметного физиологического эффекта). Одна и та же интенсивность упражнения может вызвать различный физиологический эффект в зависимости от функционального состояния организма, которое способно изменяться даже в течение одних суток. Это может быть обусловлено суточными биоритмами активности обменных процессов или быть следствием предшествующей нагрузки, эмоционального состояния. II. Физиологическая классификация физических упражнений. В ее основу положены следующие критерии: 1. Объем активной мышечной массы. Согласно этому критерию физические упражнения бывают: а) локальными. К ним относятся упражнения, при выполнении которых задействовано менее 1/3 всей мышечной массы тела (стрельба из лука, из пистолета; определенные гимнастические упражнения); б) региональными: задействовано примерно от 1/3до 1/2 всей мышечной массы тела (гимнастические упражнения, выполняемые только мышцами рук и пояса верхних конечностей, мышцами туловища и т.п.); в) глобальными: задействовано более 1/2 всей мышечной массы тела (бег, гребля, езда на велосипеде и др.). Подавляющее большинство спортивных упражнений относится к глобальным. 2. Тип мышечных сокращений. Согласно данному критерию физические упражнения бывают: а) статическими (изометрическими) выполняются при поддержании неподвижного положения тела в пространстве, а также при удерживании какого-либо груза, без отсутствия внешней работы. б) динамическими (изотоническими) выполняются при движении в суставах. Для них характерно многократное повторение стереотипных циклов движений. При этом относительно постоянны не только общий рисунок движений, но и средняя мощность нагрузки на дистанции. 3. Энергетический критерий обеспечения мышечной деятельности. Согласно этому критерию физические упражнения бывают: а) анаэробными алактатными (осуществляемые за счет энергии фосфагенной системы АТФ и КрФ); б) анаэробными лактатными (осуществляемые за счет энергии гликолиза распада углеводов с образованием молочной кислоты); в) аэробными (осуществляемые за счет энергии окисления углеводов и жиров). 4. Периодичность выполнения одних и тех же движений. Согласно этому критерию физические упражнения бывают: а) циклическими, которые делятся по зонам мощности на: циклические максимальной мощности (продолжающиеся до с); 20

21 субмаксимальной мощности (от 30 с до 3 5 мин); большой мощности (от 5 6 мин до мин); умеренной мощности (от мин до нескольких часов). б) ациклическими, которые делятся по преобладанию отдельных физических качеств на: собственно-силовые; скоростно-силовые. 5. Поза, в которой выполняется упражнение. Согласно этому критерию физические упражнения бывают: а) в позе лежа (плавание, стрельба); б) в позе сидя (гребля, авто-, вело- и мотоспорт, конный спорт и др.); в) стоя (тяжелая атлетика, борьба, бокс, фехтование и др.); г) с опорой на руки (висы, стойки, упоры). III. Физиологическая классификация физических упражнений по В.С. Фарфелю и Н.В. Зимкину. Все движения в спорте были разделены на 2 большие группы: 1.Стандартные (стереотипные) движения (упражнения), которые в свою очередь делятся на: а) движения количественного значения (кг, м, сек), которые бывают: 1) циклическими: по мощности (максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной); по видам локомоций (движений): ходьба, бег, ходьба на лыжах, езда на велосипеде. 2) ациклическими: скоростно-силовые (прыжки, метания); собственно силовые (штанга); прицельные (стрельба). б) движения качественного значения (оценка в баллах). 2. Нестандартные (ситуационные) упражнения: а) единоборства (борьба, бокс, единоборства); б) спортивные игры; в) кроссы. 2. Физиологическая классификация спортивных упражнений в соответствии с типом сокращения основных мышц В соответствии с типом сокращения основных мышц все физические упражнения можно разделить на статические и динамические. Статические усилия (СУ) достаточно часто встречаются в различных видах спорта. Им принадлежит важная роль в поддержании различных поз. 21

22 Кроме того, отдельные элементы СУ включаются в определенные моменты ациклических движений (тяжелая атлетика) и упражнений, оцениваемых качественно (в баллах) гимнастика, акробатика, борьба и др. Поза это закрепление частей тела в определенном положении (поддержание заданного угла или необходимого напряжения мышц). Правильная организация позы является основой любого движения, обеспечивая опору работающим мышцам. Поза фиксирует суставы, выполняет антигравитационную функцию. Позы могут быть произвольными и непроизвольными; удобными (работоспособность повышается) и неудобными (эффективность работы снижается). Произвольное управление позой осуществляется корой больших полушарий мозга. 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. Различают следующие виды поз: а) рабочую, которая обеспечивает текущую деятельность; б) предрабочую. Необходима для подготовки к предстоящему действию. Работая в условиях неподвижной позы, человек выполняет статическую работу. При этом мышцы работают в изометрическом режиме и их механическая работа равна нулю. Такая работа связана с большим напряжением мышц, без какого-либо движения в суставах. В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой. Статические усилия делятся на две группы: малые статические усилия (МСУ) и большие статические усилия (БСУ). Малые статические усилия осуществляются за счет тонических сокращений. Они используются организмом для поддержания главным образом различных поз и положений тела (положение головы, поза сидя, стоя и др.). Главная особенность МСУ их небольшая утомляемость при выполнении работы мышц. Она обусловлена посменной работой различных, преимущественно медленных (тонических) ДЕ, незначительной частотой импульсации из двигательных центров (от 3 до 20 имп/с). Длительное поддержание сокращения происходит за счет аэробного характера обеспечения. При МСУ наблюдаются незначительные физиологические сдвиги, причем они тем меньше, чем выше адаптация организма к статическим напряжениям. Большие статические усилия в спортивной практике встречаются в гимнастике (упоры, висы, углы и т.д.), тяжелой атлетике (удержание снаряда, фиксация поз), борьбе (положение «мост», захваты и др.) и в 22

23 большей или меньшей степени во всех ациклических видах спорта, единоборствах и спортивных играх. БСУ осуществляются за счет тетанического режима мышечных сокращений (при количестве импульсов от 30 до 60 имп/с и выше), сопровождаются быстрым развитием утомления, характеризуются значительными физиологическими сдвигами в жизненно важных системах. Утомление связано с необходимостью поддержания непрерывной высокочастотной импульсации из двигательных зон ЦНС, со значительным повышением внутримышечного давления, со сдавливанием кровеносных сосудов и накоплением в мышцах продуктов распада. Статическую работоспособность принято определять как произведение величины напряжения мышц на время его удержания: СР = НМ t уд. (кг/с) Различные по величине статические напряжения вызывают неоднозначные изменения вегетативных функций организма: при статических усилиях, не превышающих 7 8% от максимальных нагрузок, кровоснабжение мышц обеспечивает необходимый кислородный запрос; при 20% статических усилий кровоток через мышцу уменьшается в 5 6 раз, а при усилиях более 30% от максимальной произвольной силы прекращается вовсе. При статической работе артериальное давление в мышцах может достигать мм. рт. ст. (необходимо для преодоления периферического сопротивления кровотоку), но это не снижает работу мышц, так как в них имеются запасы кислорода и анаэробных источников энергии, а сама работа является кратковременной. Изменения вегетативных функций при больших статических усилиях наглядно демонстрируют феномен статических усилий (феномен Линдгарда создание высокого внутригрудного и внутрибрюшного давления) (рис. 1). Рис. 1. Схема феномена Линдгарда Примечание. f функциональные показатели, t время работы; характер восстановления при динамической работе; физиологические сдвиги при больших статических усилиях. 23

24 Суть данного феномена состоит в том, что в момент выполнения работы уменьшаются показатели дыхания (ЖЕЛ, глубина дыхания, минутный объем дыхания, потребление кислорода) и сердечной деятельности (падает ЧСС), а сразу после окончания работы наблюдается резкое повышение данных показателей. Особенно ярко феномен Линдгарда бывает выражен после мощных статических напряжений, причем сильнее у лиц нетренированных. При значительных статических усилиях наблюдается явление натуживания, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается. Большинство физических упражнений относится к динамическим. Таковы все виды локомоций: ходьба, бег, плавание и др. Стандартные или стереотипные движения характеризуются сравнительным постоянством движений и их последовательностью, закрепляемой в виде двигательного динамического стереотипа. В соответствии с общей кинематической характеристикой упражнений, т.е. характером протекания во времени, стандартные динамические упражнения делят на: 1) циклические. К ним относятся бег и ходьба, бег на коньках и на лыжах, плавание, гребля, езда на велосипеде. Для таких 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 по дистанции; 2) ациклические. К ним относятся такие упражнения, во время выполнения которых резко меняется характер и мощность двигательной активности. Ациклические соревновательные упражнения на основе их кинематических и динамических характеристик можно разделить на: а) взрывные; б) стандартно-переменные; в) нестандартно-переменные; г) интервально-повторные. Взрывные упражнения. К ним относятся прыжки, метания снаряда (в том числе рывок и толчок). Их особенностью является наличие одного или нескольких акцентированных кратковременных усилий большой мощности («взрыва»), сообщающих высокую скорость всему телу и (или) верхним конечностям со спортивным снарядом. Продолжительность выполнения этих упражнений незначительна от нескольких секунд до немногих десятков секунд. Значительную часть многих взрывных упражнений составляют циклические движения разбег или разгон. Каждое взрывное упражнение выполняется как единое целое. 24

25 Стандартно-переменные упражнения это соревновательные упражнения в спортивной и художественной гимнастике и акробатике (кроме прыжков), в фигурном катании на коньках и на водных лыжах, в синхронном плавании. Для этих упражнений характерно объединение в непрерывную, стандартную цепочку разнообразных сложных действий, каждое из которых является законченным самостоятельным действием. Нестандартно-переменные (ситуационные) упражнения включают все спортивные игры и спортивные единоборства, а также все разновидности горнолыжного спорта. Во время выполнения этих упражнений резко и нестандартно чередуются периоды с разным характером и интенсивностью двигательной деятельности от кратковременных максимальных усилий взрывного характера (ускорений, прыжков, ударов) до физической нагрузки невысокой интенсивности, вплоть до полного отдыха (минутные перерывы, остановки в игре и т.д.). К интервально-повторным упражнениям относятся соревновательные (биатлон, спорт ориентирование), а также комплексные тренировочные упражнения, которые составлены из стандартной комбинации различных или одинаковых элементов, разделенных периодами полного или частичного отдыха. При этом элементы, входящие в такую комбинацию, могут быть однородными (по характеру и интенсивности), циклическими или ациклическими упражнениями. 3. Классификация циклических упражнений в зависимости от характера энергообеспечения (по А.Р. Гоцу) При выполнении физической работы в организме действуют следующие энергосистемы: 1) анаэробная фосфагенная и гликолитическая системы; 2) аэробная окислительная. В соответствии с относительной нагрузкой на указанные энергосистемы все циклические упражнения делятся на анаэробные и аэробные. Анаэробные физические упражнения в зависимости от мощности их выполнения классифицируются на: а) максимальные анаэробной мощности обеспечиваются за счет фосфагенной системы (АТФ, КФ) и при непосредственном участии гликолитической системы (кишечный гликоген). Виды спорта: соревнования по л/а, бег до 100 м, плавание до 50 м. Время их выполнения 20 с; б) околомаксимальные анаэробной мощности осуществляются отчасти за счет фосфагенной системы, но преимущественно за счет гликолитической. Виды спорта: бег на м, плавание на расстояние до 100 м. Время выполнения с; 25