Характеристика динамических физических упражнений по зонам мощности (В.С.Фарфель)

Одинаковая физическая нагрузка вызывает не одинаковые физиологические реакции у людей разного пола и возраста, различной спортивной подготовленности, у одного и того же человека в разных условиях. Поэтому в качестве классификационного признака чаще используют показатели физиологической нагрузки. Одним из таких показателей является предельное время выполнения упражнений.

В.С.Фарфель, проанализировав по данным мировых рекордов в различных циклических видах спорта зависимость скорости преодоления разных дистанций и предельное время, выделил 4 зоны относительной мощности: максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной.

1. Зона максимальной мощности− она характерна для небольшой группы динамических упражнений циклического характера (л/а бег на 100-200м; бег на 110м с барьерами (у мужчин) и 80м у женщин; плавание на 25м). Предельное время выполнения- 10-30 сек. Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т.е. выполняется на 90-95% за счет энергии фосфагенной системы – АТФ и КрФ.

Единичные энерготраты предельные– достигают 4 ккал/с, суммарные – минимальны (около 80 ккал).

Физиологические сдвиги:огромный кислородный запрос (КЗ) (на 1 мин ~ 40 л) во время работы удовлетворяется крайне незначительно, но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки (КД= 7-8л). Потребление кислорода (ПК) составляет 1-1,5л/мин и поэтому КД удовлетворяется по окончанию работы, за счет увеличения легочной вентиляции (ЛВ= 7-10 л/мин).

Короткий рабочий период недостато­чен для заметных сдвигов в системах дыхания и кровообращения, однако в силу высокого уровня предстартового возбуждения частота сердечных сокращений (ЧСС) достигает уровня 200 уд/мин; минутный объем крови (МОК) достигает не более 15-18 л/мин; величина систолического давления (СД) возрастает до 150-170 мм.рт.ст, а диастолическго давления (ДД) до 80-90 мм.рт.ст; частота дыхания (ЧД) составляет 14-20 циклов/мин; незначительно повышается уровень молочной кислоты, но состав крови значительно не изменяется.

Факторами утомления при выполнении работы данной мощности являются: угнетение ЦНС мощным потоком импульсов; расход запасов АТФ и КФ, повышение содержания тормозного медиатора (ГАМК) в структурах мозга. Т.о. ведущими системами организма при работе в этой зоне мощности являются ЦНС и двигательный аппарат.

2. Зона субмаксимальной мощности− она характерна для циклических упражнений, предельное время выполнения которых от 30 секунд до 3-5 мин. В спорте - это преодоление средних дистанций: бег на 400, 800, 1,5км; плавание 100-400м. Работа совершается в аэробных (источник- глюкоза), но чаще в анаэробных условиях (источник - мышечный гликоген).

С увеличением дистанции скорость локомоций в этой зоне резко падает, и, соответственно, быстро снижаются единичные энерготраты (от 1,5 до 0,6 ккал/с). Суммарные энерготраты возрастают (до 450 ккал).

Физиологические сдвиги:ЧСС увеличивается до 180 уд/мин (может 200-220 уд/мин); МОК= до 25л/мин; СД= 180-190мм.рт.ст; ДД= 100-110 мм.рт.ст.; ЧД= 40-60 циклов/мин; легочная вентиляция (ЛВ) повышается до 100-150 л/мин; МПК (максимальное потребление кислорода) составляет 5-7 л/мин; КД= 20-25л/мин (очень большой); кислородный запрос больше потребления кислорода (КЗ > ПК) и составляет от 25 до 8,5 л/мин.

Изменения в крови: увеличивается уровень лактата до 20-25 мМоль/л (увеличение по сравнению с уровнем покоя в 25 раз), рН крови снижается до 7,4- 7,0 и ниже; увеличивается кол-во лейкоцитов (в 2 раза- 10000-11000); увеличивается число эритроцитов и гемоглобина на 10-15%, усиливается миогенный тромбоцитоз (в 2 и более раз); ускоряется свертывание крови.

Во время выполнения данной работы наблюдается резкий недостаток кислорода, происходят выраженные метаболические сдвиги, в результате чего происходит рассогласование в деятельности внутренних органов и аппарата движения (возникает «мертвая точка»). Выключение мышечного насоса после работы приводит к уменьшению притока крови к сердцу, в результате чего возникает гравитационный шок.

Факторы утомления: изменившаяся внутренняя среда организма, гипоксия, закисление крови; угнетение ЦНС мощным потоком импульсов. Т.о. ведущими физиологическими системами обеспечения работы в этой зоне мощности являются кислородтранспортные системы – кровь, кровообращение и дыхание, а также ЦНС.

3. Зона большой мощности − относятся циклические упражнения с преодолени­ем длинных дистанций: бег на 3000, 5000, 10000 м; плавание на 800, 1500 м; бег на коньках 5000, 10000 м; лыжные гонки 5, 10 км; гребля 1,5, 2 км и др. Время выполнения данной работы - от 5-6 минут до 20-30 мин. Работа осуществляется в аэробно-анаэробных условиях (в анаэробных условиях - источник - мышечный гликоген, который расщепляется до молочной кислоты, а в аэробных условиях он расщепляется до СО₂ и Н₂О).

Единичные энерготраты невысоки (0,5-0,4 ккал/с), но суммарные энерготраты достигают 750-900 ккал.

Физиологические сдвиги:ЧСС возрастает до 160-180 уд/мин (до 200 уд/мин); МОК составляет 30-35 л/мин; СД= 150-160мм.рт.ст.; ДД= 100-115мм.рт.ст.; ЧД= 40-50/мин; ЛВ= 120-140 л/мин; МПК= около 5 л/мин; КД= 12-15 л/мин. Кислородный запрос не удовлетворяется, поэтому возникает ложное устойчивое состояние.

Сдвиги в крови: снижается уровень глюкозы (до 80млМоль/л), увеличивается уровень лактата (до 10-20 мМоль/л), поэтому снижается рН крови, (закисляется), увеличивается кол-во лейкоцитов до 12-15000мл³.

Обильное потоотделение предохраняет организм от перегревания. С потом удаляется часть молочной кислоты и других продуктов обмена веществ.

Причины утомления: дискоординация моторных и вегетативных функций («мертвая точка, второе дыхание»); высокая напряженность нейроэндокринной системы, нарушение гомеостаза. Т.о. ведущее значение в этой зоне большой мощности имеют функции кардиореспираторной системы, а также системы терморегуляции и желез внутренней секреции.

4. Зона умеренной мощности− относятся: легкоатлетический бег от 20км и больше, спортивная ходьба на 10-50км, лыжные гонки от 15 км. Время их выполнения - от 30-40мин до нескольких часов. Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров.

Единичные энерготраты незначитель­ны (до 0,3 ккал/с), зато суммарные энерготраты огромны (до 2-3 тыс. ккал и более).

Особенностью этой зоны является то, что кислородный запрос равен потреблению кислорода (КЗ=ПК).

Физиологические сдвиги:ЧСС составляет 150-170 уд/мин; МОК возрастает до 20-25 л/мин; СД= 150-160мм.рт.ст.; ДД=110-115мм.рт.ст.; ЧД= 30-60 циклов/мин; ЛВ= 60-120л/мин; МПК= 3-5л/мин; КД= 12-15 л/мин, но к концу дистан­ции составляет менее 4 л.

В крови: увеличивается кол-во лейкоцитов (до 12-15 тыс.), концентрация лактата не превышает нор­мы (около 4-10мМоль/л), закисляется кровь. Резко снижается кол-во глюкозы (до 70 мМоль - в 2 раза), что резко нарушает функ­ции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а в тяжелых случаях вызывает потерю сознания.

Факторы утомления: высокие суммарные энергетические затраты, истощение запасов гликогена в скелетных мышцах и миокарде, монотонность работы- все это приводит к развитию запредельного торможения в ЦНС.

Т.о. ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, и функциональная устойчивость ЦНС к монотонии, противостоящая развитию запредельного торможения.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое физические упражнения?

2. Перечислите признаки, по которым осуществляется классификация физических упражнений?

3. Перечислите виды физических упражнений по признаку физиологических зон мощности.

4. Перечислите виды физических упражнений по признаку интенсивности выполняемой нагрузки.

5. Какие виды упражнений по объему активной мышечной массы Вам известны? Приведите примеры.

6. Как классифицируются физические упражнения согласно энергетическому критерию обеспечения мышечной деятельности?

7. Что такое поза? Какие виды поз Вам известны?

8. Что такое малые и большие статические усилия? В каких видах спорта они встречаются?

9. В чем суть феномена статических усилий (феномена Линдгарда)?

10. Какие упражнения относятся к динамическим?

11. Какие виды динамических упражнений в соответствии с общей кинематической характе­ристикой упражнений Вам известны?

12. Охарактеризуйте анаэробные физические упражнения?

13. Охарактеризуйте аэробные физические упражнения?

14. Как влияет кратковременность выполнения нагрузки максимальной мощности на показатели кардиореспираторной системы?

15. Перечислите факторы утомленияпри выполнении работы максимальной мощности.

16. Какие физиологические сдвиги происходят в организме при выполнении работы субмаксимальной мощности?

17. Какие физиологические сдвиги происходят в организме при выполнении работы большой мощности?

18. Перечислите факторы утомленияпри выполнении работы умеренной мощности.

Рекомендуемая литература:

1. Смирнов В.М. Физиология физического воспитания и спорта / В.М.Смирнов, В.И.Дубровский. – М.: Владос, 2002.– 480 с.

2. Уилмор Дж.Х., Костилл Д.Л. Физиология спорта и двигательной активности; пер. с англ./ Дж.Х.Уилмор, Д.Л.Костилл.− Киев: Олимпийская литература, 1997. – 628 с.

3. Фомин Н.А. Физиологические основы двигательной активности / Н.А.Фомин, Ю.Н.Вавилов. – М.: Физкультура и спорт, 1991. – 385 с.

ЛЕКЦИЯ 4

физиологическая характеристика состояний организма ПРИ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

План:

1. Роль эмоций при спортивной деятельности и механизмы их проявления.

2. Характеристика предстартового периода при спортивной деятельности:

2.1. Предстартовое состояние.

2.2. Разминка.

3. Характеристика основного (рабочего) периода при спортивной деятельности:

3.1. Врабатывание.

3.2. «Мертвая точка» и «Второе дыхание».

3.3. Устойчивое состояние.

3.4. Утомление.

3.5. Физиологическая характеристика перетренированности и перенапряжения.

4. Характеристика восстановительного периода при спортивной деятельности.

При выполнении тренировочного или соревновательного упражнения в функциональном состоянии спортсмена происходят значительные изменения. В непрерывной динамике этих изменений можно выделить три основных периода: предстартовый, основной (рабочий) и восстановительный.

П редстартовое состояние характеризуется функциональными изменениями, предшествующими началу работы (выполнению упражнения).

В рабочем периоде отмечаются быстрые изменения функций в самый начальный период работы− состояние врабатывания и следующее за ним относительно неизменное (а точнее, медленно изменяющееся) состояние основных физиологических функций, так называемое устойчивое состояние. В процессе выполнения упражнения развивается утомление, которое проявляется в снижении работоспособности, т. е. невозможности продолжать упражнение на требуемом уровне интенсивности, или в полном отказе от продолжения данного упражнения.

В осстановление функций до исходного, предрабочего уровня характеризует состояние организма на протяжении определенного времени после прекращения упражнения.

Каждый из указанных периодов в состоянии организма характеризуется особой динамикой физиологических функций различных систем, органов и всего организма в целом. Наличие этих периодов, их особенности и продолжительность определяются прежде характером, интенсивностью и продолжительностью выполняемого упражнения, условиями его выполнения, а также степенью тренированности спортсмена.